变压器常见故障和预防措施

在交流电路中，将电压升高或降低的设备叫变压器，变压器能把任一数值的电压转变成频率相同的我们所需的电压值，以满足电能的输送，分配和使用要求。工作人员可以随时通过对声音、振动、气味、变色、温度及其它现象的变化来判断变压器的运行状态，分析事故发生的原因、部位及程度。在日常工作生产中，总是会有各种各样的问题导致变压器损坏或不能正常使用，而变压器长期工作在异常工况下，会导致其机械结构法伤损坏，影响安全生产。

变压器故障的判断

01

声音

正常运行时，由于交流电通过变压器绕组，在铁芯里产生周期性的交变磁通，引起电钢片的磁致伸缩，铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动，发出平均的“嗡嗡”响声。如果产生不均匀响声或其它响声，都属不正常现象。

(1)若音响比平常增大而均匀时，则一种可能是电网发生过电压，另一种也可能是变压器过负荷，在大动力设备(如大型)，负载变化较大，因五次谐波作用，变压器内瞬间发出“哇哇”声。此时，再参考电压与电路表的指示，即可判断故障的性质。然后，根据具体情况改变电网的运行方式与减少变压器的负荷，或停止变压器的运行等。

(2)音响较大而噪杂时，可能是变压器铁芯的问题。例如，夹件或压紧铁芯的螺钉松动时，仪表的指示一般正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化，这时应当停止变压器的运行进行检查。

(3)音响中夹有放电的“吱吱”声时，可能是变压器或套管发生表面局部放电。如果是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花，此时应清除套管表面的脏污，再涂上硅油或硅脂等涂料。如果是器身的问题，把耳朵贴近变压器的油箱，则会听到变压器内部由于有局部或电接触不良而发出的“吱吱”或“噼啪”的声，且此声音随离故障部位远近而变化。若站在变压器跟前就可听到“噼啪”声音，有可能接地不良或未接地的金属部分静电放电。此时，要停止变压器运行，检查铁芯接地与各带电部位对地的距离是否符合要求。

(4)若音响中夹有水的沸腾声时，可能是绕组有较严重的故障，使其附近的零件严重发热。分接开关的接触不良而局部点有严重过热，必会出现这种声音。此时，应立即停止变压器的运行，进行检修。

(5)当音响中夹有爆裂声，既大又不均匀时，可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。此时，也应立即停止变压器的运行，进行检修。

(6)音响中夹有连续的、有规律的撞击或磨擦声时，可能是变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触。如果发生在油箱外壁上油管或电线处，可用增加其间距或增强固定来解决。另外，冷却风扇，输油泵的轴承磨损及滚珠轴承有裂纹，也会出现机械磨擦的声音。

02

气味、颜色

变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色的变化。

(1)瓷套管端子的紧固部分松动，表面接触过热氧化，会引起变色和异常气味。

(2)变压器漏磁的断磁能力不好及磁场分布不均匀，引生涡流，也会使油箱各部分的局部过热引起油漆变色。

(3)瓷套管污损产生电晕，会发出奇臭味，冷却风扇，油泵烧毁会发出烧焦气味。

(4)吸湿计变色是吸潮过度，垫圈损坏，进入其油室的水量太多等原因造成的。

03

温度

(1)变压器的很多故障都伴随着急剧的温升，对运行中的变压器，应经常检查套管各个端子和母线或电缆的连接是否紧密，有无发热迹象。

(2)过负载、环境温度超过规定值，冷却风扇和输油泵出现故障，散热器阀门忘记打开，漏油引起油量不足，温度计损坏以及变压器内部故障等会使温度计上的读数超过运行标准中规定的允许温度。

以上所述的依据对声音、振动、气味、变色、温度现象对变压器事故的判断，只能作为现场直观的初步判断。因为，变压器的内部故障不仅是单一方面的直观反映，它涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，必须进行测量并做综合分析，才能准确可靠地找出故障原因，判明事故性质，提出较完备的合理的处理方法。

变压器故障处理方法 01

在日常作业中处理变压器短路事故，都是要通过检查、试验找出问题实质所在。变压器在遭受突发短路时，高低压侧都将受很大的短路电流，在断路器来不及断开的短时间内，短路电流产生与电流平方成正比的电动力将作用于变压器的绕组，此电动力可分为辐向力和轴向力。

在短路时，作用在绕组上的辐向力将使高压绕组受到张力，低压绕组受到压力。由于绕组为圆形，圆形物体受压力比受张力更容易变形，因此，低压绕组更易变形。在突发短路时产生的轴向力使绕组压缩和使高低压绕组发生轴向位移，轴向力也作用于铁芯和夹件。

因此，变压器在遭受突发短路时，最容易发生变形的是低压绕组和平衡绕组，然后是高中压绕组、铁芯和夹件。变压器短路事故后的除了检查主要的绕组、铁芯、夹件以及其它部位，在处理过程中还应注意相关的一系列问题：

➤绕组的检查与试验

由于变压器短路时，在电动力作用下，绕组同时受到压、拉、弯曲等多种力的作用，其造成的故障隐蔽性较强，也是不容易检查和修复的，所以短路故障后应重点检查绕组情况。

➤变压器直流电阻的测量

根据变压器直流电阻的测量值，来检查绕组的直流电阻不平衡率及与以往测量值相比较，能有效地考察变压器绕组受损情况。

例如，某台变压器短路事故后低压侧C向直流电阻增加了约10％，由此判断绕组可能有新股情况，最后将绕组吊出检查，发现C相绕组断1股。

➤变压器绕组电容量的测量

绕组的电容由绕组匝间、层间及饼间电容和绕组发电容构成。此电容和绕组与铁芯及地的间隙、绕组与铁芯的间隙、绕组匝间、层间及饼间间隙有关。当绕组变形时，一般呈“S”形的弯曲，这就导致绕组对铁芯的间隙距离变小，绕组对地的电容量将变大，而且间隙越小，电容量变化越大，因此绕组的电容量可以间接地反映绕组的变形程度。

➤吊罩后的检查

变压器吊罩后，如果检查出变压器内部有熔化的铜渣、铝渣或高密度电缆纸的碎片，则可以判断绕组发生了较大程度的变形和断股等，另外，从绕组垫块移位、脱落、压板等位、压钉位移等也可以判断绕组的受损程度。

➤铁芯与夹件的检查

变压器的铁芯应具有足够的机械强度，铁芯的机械强度是靠铁芯上所有夹紧件的强度与其连接件来保证的。当绕组产生电动力时，绕组的轴向力将被夹件的反作用力抵消，如果夹件、拉板的强度小于轴向力时，夹件、拉板和绕组将受到损坏。因此，应特别仔细检查铁芯、夹件、拉板及其连接件的状况，检查一下情况：

① 检查铁芯上铁轭芯片是否有上下窜动情况；

② 应测量穿芯螺杆与铁芯的绝缘电阻，检查穿芯螺杆外套是否受损，检查拉板、拉板连接件是否损坏；

③ 在变压器短路时，压板与夹件之间可能发生位移，使压板与压钉上铁轭的接地连接片拉断或过电流烧损。所以对于绕组压板，除了检查压钉、压板的受损外，还应检查绕组与压钉及上铁轭的接地连接是否可靠。

➤变压器油及气体的分析

变压器遭受短路冲击后，在气体继电器内可能会积聚大量气体，因此在变压器事故后可以取气体继电器内的气体和变压器内部的油进行化验分析，即可判断事故的性质。

变压器故障预防措施 01

对变压器进行短路试验，防止故障发生

变压器运行的稳定性及可靠性不仅取决于出厂商生产制造时的工艺水平，并且还与运行人员对其进行的试验、维护、检修相关，因此我们对变压器进行各类预防性试验是十分有必要的。为了防止变压器短路，对其机械的稳定性有一定的把握，我们可以进行变压器短路试验，这里需要用到的仪器是HTRS-V变压器容量及空负载测试仪，通过试验我们可以增加对其结构性能的了解，并改善变压器的一些薄弱环节。

HTRS-V变压器容量及空负载测试仪专用于配电电力变压器容量测量、变压器空载及短路损耗测量的仪器，并具有谐波分析功能，方便对现场电网质量的分析。该仪器电路设计精巧，思路独特，仪器内部采用先进的六路同步交流采样及数字信号处理技术，成功地解决了低功率因数测量及多路信号在市电条件下同步测量和计算的难题。同时仪器测量引入了必要的校正（如：电压校正、电流校正、频率校正等），从而使其性能优越，功能强大，体积小，重量轻，操作简单方便，数据准确可靠，可完全取代传统仪表的测试方法，可显示并记录用户关心的所有测量数据，可作为现场高精度交流指示仪表使用。仪器使用大容量锂电池供电，以保证仪器的超长使用时间，大大提高工作效率，减轻劳动强度。

02

规范设计，重视线圈制造的轴压工艺

厂家在对变压器进行设计和制造时，不仅要考虑到减少变压器损耗、提高变压器绝缘水平外，还应考虑变压器的机械强度和短路电阻。

编辑：黄飞