變壓器油故障及油中溶解氣體分析變壓器故障油色譜分析

第一節(jié)：變壓器故障變壓器故障分類

運(yùn)行變壓器常見(jiàn)故障的劃分方法通常有：

1：按變壓器本體可分為內(nèi)部故障和外部故障。

內(nèi)部故障：即把油箱內(nèi)發(fā)生的各相繞組間的相間短路、繞組的匝間短路、繞組或引線與箱體接地等。外部故障：油箱外部發(fā)生的套管閃絡(luò)、引出線間的相間短路等故障。2：按變壓器結(jié)構(gòu)可分為繞組故障、鐵芯故障、油質(zhì)故障、附件故障。變壓器故障分類3：按回路可分為電路故障、磁路故障、油路故障；4：按故障發(fā)生的部位可分為絕緣故障、鐵芯故障、分接開(kāi)關(guān)故障、套管故障等。變壓器故障分類實(shí)際上，變壓器的各種故障都可能危及內(nèi)絕緣的安全，因此，各種外部叢內(nèi)部原因引發(fā)或直接造成的變壓器內(nèi)部故障，按性質(zhì)又可分為熱故障和放電故障。變壓器故障分類

放電性故障電弧放電：多發(fā)生在線圈匝間、層間和段間的絕緣擊穿、引線斷裂、對(duì)地閃絡(luò)、分接開(kāi)關(guān)飛弧等部位。電弧放電屬于較嚴(yán)重的放電現(xiàn)象，這種放電現(xiàn)象大多非常突然，表現(xiàn)劇烈，多引起氣體繼電器的動(dòng)作發(fā)跳閘信號(hào)?；鸹ǚ烹姡憾喑霈F(xiàn)在引線及導(dǎo)線連接處、引線接觸(包括開(kāi)關(guān)弧觸頭)不良處、懸浮導(dǎo)體對(duì)地間、鐵心接地不良處等裸金屬部位?；鸹ǚ烹妼儆谥械确烹姮F(xiàn)象。這種放電主要特點(diǎn)是間歇性放電，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不斷發(fā)生，會(huì)頻繁引起氣體繼電器的產(chǎn)氣報(bào)警。

放電性故障局部放電：多發(fā)生在油中氣泡、氣隙，絕緣件的夾層、空穴處，懸浮金屬導(dǎo)體周圍、強(qiáng)電場(chǎng)中導(dǎo)電體和接地處金屬部件尖角部位、強(qiáng)電場(chǎng)中受潮的絕緣體內(nèi)。

放電性故障放電性故障局部放電的主要特點(diǎn)是低能量、低密度，外部表現(xiàn)不明顯，但作用時(shí)間長(zhǎng)，H2、CH4等特征氣體會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，因此通過(guò)油色譜分析可以有效地診斷局部放電故障。變壓器過(guò)過(guò)熱故障障是常見(jiàn)見(jiàn)的多發(fā)發(fā)性故障障，他對(duì)對(duì)變壓器器的安全全運(yùn)行和和使用壽壽命帶來(lái)來(lái)嚴(yán)重威威脅。變變壓器運(yùn)運(yùn)行時(shí)有有空載損耗耗和負(fù)載損耗耗產(chǎn)生，這這些損耗耗發(fā)自于于變壓器器繞組、、鐵心和和金屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中；損耗轉(zhuǎn)化化為熱量量后，一部分用來(lái)提高高繞組、、過(guò)熱故障鐵心及結(jié)結(jié)構(gòu)件本本身的溫溫度，另一部分分熱量量向向周周圍圍介介質(zhì)質(zhì)(如絕絕緣緣物物，，變變壓壓器器油油等等)散出出，，使使發(fā)發(fā)熱熱體體周周圍圍介介質(zhì)質(zhì)的的溫溫度度逐逐漸漸升升高高，，再再通通過(guò)過(guò)油油箱箱和和冷冷卻卻裝裝置置對(duì)對(duì)環(huán)環(huán)境境空空氣氣散散熱熱。。當(dāng)當(dāng)各各部部分分的的溫溫過(guò)熱熱故障障差達(dá)達(dá)到到能能使使產(chǎn)產(chǎn)生生的的熱熱和和散散出出的的熱熱平平衡衡時(shí)時(shí)，，即即達(dá)達(dá)到到了了穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)，，各各部部件件的的溫溫度度不不再再變變化化；；反反之之，，在在變變壓壓器器中中任任何何一一個(gè)個(gè)部部位位，，如如果果其其發(fā)發(fā)熱熱量量大大于于預(yù)預(yù)期期值值或或散散熱熱量量小小于于預(yù)預(yù)期期值值，，不不能能達(dá)達(dá)到到發(fā)發(fā)熱熱過(guò)熱熱故障障和散散熱熱在在規(guī)規(guī)定定的的限限值值內(nèi)內(nèi)平平衡衡這這就就發(fā)發(fā)生生了了過(guò)過(guò)熱熱現(xiàn)現(xiàn)象象。。由由于于過(guò)過(guò)熱熱引引起起的的事事故故、、障障礙礙和和缺缺陷陷，，統(tǒng)統(tǒng)稱稱為為過(guò)過(guò)熱熱故故障障。。過(guò)熱熱故障障過(guò)熱熱故故障障按發(fā)發(fā)生生部部位位可分分為為內(nèi)部部過(guò)過(guò)熱熱故故障障和外部部過(guò)過(guò)熱熱故故障障。內(nèi)部部過(guò)過(guò)熱熱故故障障包括括繞繞組組、、鐵鐵心心，，油油箱箱、、夾夾件件、、拉拉板板、、無(wú)無(wú)載載分分接接開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)、、連連接接螺螺栓栓及及引引線線等等部部件件；；過(guò)熱熱故障障外部部過(guò)過(guò)熱熱故故障障包括括套套管管、、冷冷卻卻裝裝置置、、有有載載分分接接開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)的的驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)控控制制裝裝置置以以及及其其他他外外部部組組件件，，根根據(jù)據(jù)變壓壓器器過(guò)過(guò)熱熱故故障障性性質(zhì)質(zhì)可分分為為以以發(fā)發(fā)熱熱異異常常為為主主的的發(fā)熱熱異異常常型型過(guò)熱熱故故障障和和以以散熱熱異異常常為主主的的散散熱熱異異常常型型過(guò)過(guò)熱熱故故障障，，過(guò)熱熱故障障而發(fā)熱熱異異常常型型過(guò)過(guò)熱熱故故障障又可可分分為為電流流(主要要指指環(huán)環(huán)流流和和渦渦流流)異常常型型過(guò)過(guò)熱熱故故障障和和電阻阻異常常型型過(guò)過(guò)熱熱故故障障。。過(guò)熱熱故障障按溫溫度度高高低低分分為為：：低溫溫過(guò)過(guò)熱熱(150℃℃以下下)、中中低低溫溫過(guò)過(guò)熱熱(150℃℃～300℃℃)、中中溫溫過(guò)過(guò)熱熱(300℃℃～700℃℃)和高高溫溫過(guò)過(guò)熱熱(700℃℃以上上)150℃℃以下下的的低低溫溫過(guò)過(guò)熱熱通通常常是是由由應(yīng)應(yīng)急急性性過(guò)過(guò)負(fù)負(fù)荷荷造造成成絕絕緣緣導(dǎo)導(dǎo)線線過(guò)過(guò)熱熱引引起起的的過(guò)熱熱故障障150℃℃以上上的的中中低低溫溫、、中中溫溫、、高高溫溫過(guò)過(guò)熱熱的的表表現(xiàn)現(xiàn)形形式式是是局局部部過(guò)過(guò)熱熱現(xiàn)現(xiàn)象象，，主主要要發(fā)發(fā)生生的的部部位位是是在在分分接接開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)觸觸頭頭間間接接觸觸不不良良、、鐵鐵心心存存在在兩兩點(diǎn)點(diǎn)或或多多點(diǎn)點(diǎn)接接地地、、過(guò)熱熱故障障載流流裸裸電電導(dǎo)導(dǎo)體體的的連連接接或或焊焊接接不不良良、、鐵鐵心心片片間間短短路路、、鐵鐵心心被被異異物物短短路路、、緊緊固固件件松松動(dòng)動(dòng)、、漏漏磁磁環(huán)環(huán)流流集集中中部部位位、、冷冷卻卻油油道道阻阻塞塞部部位位等等。按過(guò)過(guò)熱熱部部位位分分為為：：裸金金屬屬過(guò)過(guò)熱熱和和固固體體絕絕緣緣過(guò)過(guò)熱熱兩兩類類過(guò)熱熱故障障1.鐵心心過(guò)過(guò)熱熱故故障障變壓壓器器鐵鐵心心局局部部過(guò)過(guò)熱熱是是一一種種常常見(jiàn)見(jiàn)故故障障，，通通常常是是由由于于設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)、、制制造造工工藝藝等等質(zhì)質(zhì)量量問(wèn)問(wèn)題題和和其其他他外外界界因因素素引引起起的的鐵鐵心心多多點(diǎn)點(diǎn)接接地地或或短短路路而而產(chǎn)產(chǎn)生生。。變變壓壓器器正正常常運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)，，充充當(dāng)當(dāng)電電極極的的各各繞繞組組、、引引線線與與油油箱箱間間將將產(chǎn)產(chǎn)生生不不均均勻勻的的電電場(chǎng)場(chǎng)，，鐵鐵心心和和夾夾件件等等金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件就就處處于于該該電電場(chǎng)場(chǎng)中中，，由由于于他他們們所所處處的的位位置置不不同同，，。。一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱因此，所所具有的的懸浮電電位也各各不相同同，當(dāng)兩兩點(diǎn)之間間的懸浮浮電位達(dá)達(dá)到能夠夠擊穿其其間的絕絕緣時(shí)，，便產(chǎn)生生火花放放電。這這種放電電可使變變壓器油油分解，，長(zhǎng)此下下去，會(huì)會(huì)逐漸損損壞變壓壓器固體體絕緣，，導(dǎo)致事事故發(fā)生生。一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱2．繞組過(guò)過(guò)熱故障障變壓器繞繞組過(guò)熱熱故障可可分為發(fā)發(fā)熱異常常型過(guò)熱熱故障、、散熱異異常型過(guò)過(guò)熱故障障和異常常運(yùn)行過(guò)過(guò)熱故障障。一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱3．引線分分流故障障由于引線線安裝工工藝問(wèn)題題，使高高壓套管管的出線線電纜與與套管內(nèi)內(nèi)的銅管管相碰，，運(yùn)行或或檢修過(guò)過(guò)程中，，接觸部部位受力力摩擦，，會(huì)導(dǎo)致致引線絕絕緣層損損傷或半半迭繞白白布帶脫脫落，引引起裸銅銅引線直直接與銅銅管內(nèi)壁壁及均壓壓球接觸觸，一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱形成由銅銅管壁和和引線組組成的交交鏈磁通通的閉合合回路，，由此產(chǎn)產(chǎn)生引線線分流和和環(huán)流，，使電纜纜銅線燒燒斷、燒燒傷，使使銅管熔熔成凹形形坑等。。一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱4．鐵心拉拉板過(guò)熱熱故障大型變壓壓器鐵心心拉板，，是為保保證器身身整體強(qiáng)強(qiáng)度而普普遍采用用的重要要部件，，通常采采用低磁磁鋼材料料，由于于他處于于鐵心與與繞組之之間的高高漏磁場(chǎng)場(chǎng)區(qū)域中中，一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱因此，易易于產(chǎn)生生渦流損損耗過(guò)分分集中，，嚴(yán)重時(shí)時(shí)會(huì)造成成局部過(guò)過(guò)熱，其其影響因因素涉及及鐵心拉拉板材料料、幾何何結(jié)構(gòu)形形式與尺尺寸、漏漏磁場(chǎng)源源等。一、直環(huán)環(huán)流或渦渦流在導(dǎo)導(dǎo)體和金金屬屬結(jié)結(jié)構(gòu)件中中引起的的過(guò)熱5．渦流集集中引起起的油箱箱局部過(guò)過(guò)熱對(duì)于大型型變壓器器或高阻阻抗變壓壓器，由由于其漏漏磁場(chǎng)很很強(qiáng)，若若繞組平平衡安匝匝設(shè)汁不不合理或或漏磁較較大的油油箱壁或或夾件等等結(jié)構(gòu)件件不采取取屏蔽措措施或磁磁鋼板錯(cuò)錯(cuò)用成普普通鋼板板，使漏漏磁場(chǎng)感感應(yīng)的渦渦流失控控，引起起油箱或或夾件等等的局部部過(guò)熱。。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱1.分接開(kāi)關(guān)關(guān)動(dòng)．靜靜觸頭接接觸不良良（1）無(wú)勵(lì)磁磁分接開(kāi)開(kāi)關(guān)的動(dòng)動(dòng)觸頭片片數(shù)少用用了三分分之一，，由于接接觸電流流增加，，分接開(kāi)開(kāi)關(guān)在運(yùn)運(yùn)行中燒燒損。（2）有載分分接開(kāi)關(guān)關(guān)或無(wú)勵(lì)勵(lì)磁分接接開(kāi)關(guān)，，由于操操作機(jī)構(gòu)構(gòu)的缺陷陷、固定定觸頭的的支架變變形或壓壓緊彈簧簧失效，，二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱造成動(dòng)觸觸頭和靜靜觸頭間間的接觸觸不良，，甚至接接觸不上上，使其其觸頭表表面腐蝕蝕、氧化化，或觸觸頭之間間的接觸觸電阻增增大，引引起分接接開(kāi)關(guān)燒燒壞。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱（3）在有載載調(diào)壓變變壓器中中，特別別是跳崖崖頻繁、、負(fù)荷電電流較大大的變壓壓器，會(huì)會(huì)造成觸觸頭之間間的機(jī)械械磨損、、電腐蝕蝕和觸頭頭污染，，電流的的熱效應(yīng)應(yīng)會(huì)使彈彈簧刀彈彈性變?nèi)跞?，從而而使?dòng)、、靜觸頭頭之間的的接觸壓壓力下降降。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱2．引線接接頭連接接不良(1)低壓繞組組引出線線與大電電流套管管的連接接螺栓壓壓接接頭頭，由于于壓緊程程度不足足，造成成接觸電電阻大，，引起接接線片及及套管導(dǎo)導(dǎo)流片燒燒損；二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱(2)高壓繞組組引出線線的接線線頭沒(méi)有有與高壓壓套管的的導(dǎo)電頭頭(將軍帽)擰緊，由由于接觸觸電阻大大，引起起接線頭頭和導(dǎo)電電頭燒焊焊在一起起，或引引線頭與與引出線線的焊劑劑融化，，使引線線脫落；；二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱(3)在銅鋁連連接接頭頭間加過(guò)過(guò)渡接頭頭或過(guò)渡渡板，由由于過(guò)渡渡元件本本身的電電阻大，，引起過(guò)過(guò)渡元件件本身以以及被連連接的接接觸面燒燒損；(4)分接引線線與繞組組的引線線接頭焊焊接質(zhì)量量不良，，引起分分接引線線在焊接接處燒斷斷。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱3．處于漏漏磁場(chǎng)中中的金屬屬結(jié)構(gòu)件件之間的的連接螺螺栓過(guò)熱熱現(xiàn)象(1)當(dāng)變壓器器鐵心拉拉板和夾夾件均為為低磁鋼鋼板(20Mn23A1)時(shí)，由低低壓引線線漏磁場(chǎng)場(chǎng)在鐵心心拉板與與夾件腹腹板之間間的導(dǎo)磁磁鋼連接接螺栓中中，二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過(guò)過(guò)熱產(chǎn)生的環(huán)環(huán)流或渦渦流的集集膚效應(yīng)應(yīng)使接觸觸不緊實(shí)實(shí)的螺栓栓邊緣(如螺紋、、螺帽與與腹板接接觸面鄰鄰近位置置)出現(xiàn)局部部燒黑、、燒焦現(xiàn)現(xiàn)象。(2)變壓器漏漏磁場(chǎng)在在上，下下節(jié)油箱箱連接螺螺栓中引引起的過(guò)過(guò)熱．三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過(guò)熱1.散熱或冷冷卻效果果差易產(chǎn)產(chǎn)生散熱熱異常型型過(guò)熱故故障，就單位面面積的熱熱負(fù)荷而而言，雖雖然仍處處在正常常范圍之之內(nèi)，但但由于散散熱條件件被改變變或扦常常，可引引起局部部過(guò)熱：：繞組油油道堵塞塞。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過(guò)熱近年來(lái)，，各制造造廠為降降低變壓壓器損耗耗，通常常在繞組組設(shè)汁制制造中采采用換位位導(dǎo)線，，當(dāng)扁線線絞編和和匝絕緣緣包扎不不緊實(shí)或或因振動(dòng)動(dòng)引發(fā)繞繞組導(dǎo)體體松動(dòng)時(shí)時(shí)，會(huì)使使采用換換位導(dǎo)線線的油浸浸變壓器器在運(yùn)行行一段時(shí)時(shí)間后發(fā)發(fā)生“漲漲包”，，三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過(guò)熱段間油道道堵塞、、油流不不暢，匝匝絕緣得得不到充充分冷卻卻，使之之嚴(yán)重老老化，以以至發(fā)黃黃、變脆脆，在長(zhǎng)長(zhǎng)期電磁磁振動(dòng)下下，絕緣緣脫落，，局部露露銅，最最終形成成匝間(段間)短路，導(dǎo)導(dǎo)致變壓壓器燒損損事故。。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過(guò)熱2．冷卻裝裝置風(fēng)道道堵塞及及其他問(wèn)問(wèn)題(1)長(zhǎng)期運(yùn)行行的變壓壓器，由由于冷卻卻裝置缺缺少維護(hù)護(hù)和清理理，使風(fēng)風(fēng)冷卻器器散熱管管的翅片片間或散散熱器風(fēng)風(fēng)道縫隙隙積滿灰灰塵、樹(shù)樹(shù)葉、昆昆蟲(chóng)等雜雜物，引引起風(fēng)道道堵塞，，風(fēng)扇氣氣流無(wú)法法吹到散散熱管上上，散熱熱效率降降低將致致使變壓壓器的溫溫度不斷斷升高。。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過(guò)熱(2)冷卻器的的冷卻容容量不足足或誤操操作將電電源接反反或起動(dòng)動(dòng)風(fēng)扇設(shè)設(shè)定值錯(cuò)錯(cuò)誤，造造成頂層層油溫度度過(guò)高。。(3)由于水冷冷卻器銅銅管開(kāi)裂裂或冷卻卻器法蘭蘭密封不不良，在在油泵的的抽力下下易使變變壓器上上部呈負(fù)負(fù)壓狀態(tài)態(tài)，導(dǎo)致致變壓器器進(jìn)水，，使器身身受潮而而引發(fā)故故障。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過(guò)熱3．漏硅膠膠使油循循環(huán)不良良由于凈油油器過(guò)濾濾網(wǎng)不嚴(yán)嚴(yán)密，出出現(xiàn)較大大縫隙，，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行行使硅膠膠大量進(jìn)進(jìn)入油箱箱，阻擋擋了油的的循環(huán)通通路，使使油循環(huán)環(huán)不良，，引起變變壓器高高溫過(guò)熱熱。四、異常常運(yùn)行或或誘發(fā)因因素引起起的過(guò)熱熱當(dāng)變壓器器的運(yùn)行行條件與與設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)所依據(jù)據(jù)的性能能參數(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不同同時(shí)或由由于某種種不良原原因使品品性能改改變時(shí)，，可使變變壓器產(chǎn)產(chǎn)生障礙礙，嚴(yán)重重時(shí)引起起過(guò)熱或或其他故故障。四、異