变压器检修维护经验交流 大唐三门峡发电有限责任公司 刘秀明 2015.09.

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1 变压器检修维护经验交流 大唐三门峡发电有限责任公司 刘秀明

2 主要内容 一、前言 二、变压器绝缘事故分类 三、变压器运行中出现绝缘事故的方式 四、变压器常见异常及原因分析

3 一、前言 大型电力变压器的安全稳定运行日益受到重视，尤其是大容量变压器，一旦运行中变压器故障损坏，故障瞬时产生的巨大电磁力和过电压，将对相邻发变组设备和电网系统产生很大冲击，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失。因此，掌握变压器损坏受哪些因素影响，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。

4 二、变压器绝缘事故分类 变压器的绝缘事故一般分为4类： 2.1、绕组绝缘事故：指主绝缘、匝绝缘、段间绝缘、引线绝缘以及端绝缘等放电、烧损，引起的绝缘事故。 2.2、套管绝缘事故。指套管内部绝缘放电引起绝缘损坏，甚至瓷套爆炸。还包括套管外绝缘的沿面放电和空气间隙的击穿。 2.3、分接开关绝缘事故。主要是指由于切换开关油室内油的绝缘强度严重下降，在切换分接时不能灭弧，引起有载分接开关烧毁。另外还有无励磁分接开关和有载分接开关裸露

5 二、变压器绝缘事故分类 的导体之间放电，引起相间、相对地或级间短路的事故。 2.4、铁心绝缘事故。指铁心的硅钢片对地绝缘损坏,引起铁心多点接地。另指铁心的框架连接点间的绝缘损坏，产生环流引起局部过热故障。 上述4类事故中，绕组绝缘事故的危害最大。

6 三、变压器运行中出现绝缘事故的方式 变压器正常运行中出现绝缘事故有两种方式：突发式故障和垂危式故障。 3.1、突发式故障特点：按现行的预防性试验规程进行的预防性试验合格，其他在线的监测也未发现事故的预兆。但在正常运行条件下，变压器内部突发绝缘击穿事故，继电保护动作跳闸。由于故障能量有大有小，或继电保护动作的时间有快有慢，变压器损坏的严重程度大不相同。 典型案例： 2008年2月，某电厂#4发电机组处于停运检修状态。 #4

7 三、变压器运行中出现绝缘事故的方式 主变通过反送电方式带#4高厂变、#4高公变运行。 #4高厂变有功负荷164kW，#4高公变有功负荷1988 kW。 主变高压侧500kV升压站所有设备正常方式运行，母线电压531.7kV。16：26：08，集中控制室“#4主变重瓦斯”、“#4主变轻瓦斯”、“#4主变差动保护动作”光字牌亮，#4主变跳闸，就地检查发现主变A相套管破碎，变压器本体喷油，两只压力释放阀均动作，瓦斯继电器内聚集大量气体，变压器低压侧油箱严重变形。

8 三、变压器运行中出现绝缘事故的方式 3.2、垂危式故障特点：预防性试验的绝缘性能试验合格，但从油中溶解气体的色谱分析发现存在特征气体异常，比如运行中变压器油中含有乙炔等。经分析确认与在绝缘部分存在放电有关。于是停电进行测量局部放电量的试验（以下简称局放试验）。试验结果表明放电状况异常，甚至在试验中就发生贯穿性击穿。实践表明将局放试验和其他试验结果进行综合分析，可以作出正确诊断，解体后可以找到绝缘发生不可逆损坏的故障点。 典型案例：

9 三、变压器运行中出现绝缘事故的方式 2012年1月17日，某电厂#4主变（500kV等级）C相绝缘油在定期油色谱分析时，发现该变压器乙炔含量超注意值（最高为1.6ppm），其它特种气体含量均正常，对变压器油进行外送金相分析 ，发现变压器油中铝含量偏高。每天取样一次进行跟踪分析，乙炔含量在 ppm之间波动，超过注意值（500KV≯1ppm），无增长趋势；总烃含量在 ppm之间，无增长趋势。2012年3月25日17点02分，集控室“4号主变差动保护动作”、“4号主变重瓦斯保护动作”、“4号主变轻瓦斯保护报警”光字牌亮，发电机出口04开关跳闸。

10 四、变压器常见异常及原因分析 4.1、变压器渗漏油 渗漏概念：有油迹者为渗油，有油珠下滴者为漏油。有油渗出为渗点，有油滴落为一般漏点，油每五分钟一滴为严重漏点。 变压器渗漏油的原因有两个方面：一是油箱与管道的连接部位，二是油箱箱体本身焊缝的渗漏。 常见渗漏油部位及原因： 4.1.1、阀门系统、蝶阀胶垫材质不良、安装不良、检修中受力，放油阀精度不高，螺纹处渗漏。 4.1.2、高压套管基座CT出线桩头胶垫处不密封或无弹性，造成接线桩头胶垫处渗漏。小绝缘子破裂，造成渗漏。

11 四、变压器常见异常及原因分析 4.1.3、胶垫不密封造成渗漏。胶垫材质不合格安装，位置不对称、偏心、也会造成胶垫不密封。 4.1.4、设计制造不良。高压套管升高座法兰、油箱外表、 油箱底盘大法兰等焊接处，因有的法兰材质太薄、加工粗糙，造成渗漏油。

12 四、变压器常见异常及原因分析 4.2、气体继电器保护动作 气体继电器是变压器内部故障的一种基本保护。正确地分析气体继电器动作的原因，判断故障性质，正确地进行处理，是保证变压器可靠运行的基础。 4.2.1、变压器内部故障 　　变压器内部出现匝间短路、绝缘损坏、接触不良、铁心多点接地等故障时，将产生大量的热能，使油分解出可燃性气体，向油枕方向流动。气体继电器的挡板受到冲击，当流速超过气体继电器的整定值时，重瓦斯保护动作。 4.2.2、变压器附属设备异常 （1）冷却器入口阀门关闭，造成堵塞会引起气体继电器

13 四、变压器常见异常及原因分析 频繁动作。 （2）散热器上部进油阀门关闭，引起气体继电器的频繁动作。 （3）潜油泵缺陷造成气体继电器动作，一是潜油泵本身烧损，使本体油热分解，产生大量可燃性气体；二是当窥视玻璃破裂时，由于轴尖处油流急速而造成负压，可以带入大量空气。 （4）油枕油室中有气体。当运行时油面升高就会产生假油面，严重时会从呼吸器喷油。此时变压器油箱内的压力经呼吸器法兰突然释放，在气体继电器管路产生油流，同时套管

14 四、变压器常见异常及原因分析 升高座等死区的气体被压缩而积累的能量也突然释放，使油流的速度加快，导致瓦斯保护动作。 （5）气体继器防雨措施不完善 　　下大雨时，气体继电器的触点被接线端子和地之间的雨水漏电阻短接，使跳闸回路接通，导致变压器两侧的断路器跳闸。 4.2.3、检修后器身排气不充分 变压器投运后，温度升高时，器身内的气体团突然经气体继电器进入储油柜，随之产生较大的油流冲击，重瓦斯保护动作。动作后，气体继电器内均有气体，经化验为空气。

15 四、变压器常见异常及原因分析 4.3、变压器运行中异音 4.3.1、变压器声音比平时增大，声音均匀，可能有以下原因： （1）电网发生过电压。 （2）变压器过负荷。 （3）变压器上的内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动引起硅钢片振动，变压器声音明显增大。 4.3.2、变压器有“劈啪”的放电声，若套管附近有蓝色的电晕或火花，则说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良。若是变压器内部放电则是不接地的部件静电放电或线圈匝间放电，或由于分接开关接触不良放电。

16 四、变压器常见异常及原因分析 4.3.3、变压器有爆裂声 说明变压器内部或表面绝缘击穿，应立即将变压器停用检查。 4.3.4、变压器有水沸腾声 　　变压器有水沸腾声，且温度急剧变化，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路或分接开关接触不良引起的严重过热，应立即将变压器停用检查。

17 四、变压器常见异常及原因分析 4.4、变压器顶层油温异常 我国变压器的温升标准，以环境温度40℃为准，其温升不得超过55℃，运行中以顶层油温为准，温升是参考数据，如超过95℃，其内部线圈的温度就要超过线圈绝缘物的耐热强度，为了使绝缘不致过快老化，运行中的油温监视应控制在85℃以下。 4.4.1、内部故障引起温度异常 　　匝间短路或层间短路，线圈对围屏放电，内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大过热，零序不平衡电流等漏磁通与铁件油箱形成回路而发热等因素引起变压器温度异常时，还将伴随着瓦斯或差动保护动作。

18 四、变压器常见异常及原因分析 4.4.2、冷却器不正常运行引起温度异常 　　潜油泵停运，风扇损坏，散热管道积垢，散热器阀门没有打开等原因引起温度异常。 4.4.3、温度指示器有误差或指示失灵，应更换温度表。

19 四、变压器常见异常及原因分析 4.5、变压器油位异常 4.5.1、假油位 假油位的原因：可能是油标管堵塞、油枕呼吸器堵塞，在处理时应将重瓦斯改接信号。 4.5.2、油位过低 　　油位过低的原因： （1）变压器严重漏油或长期渗漏油，储油量不足。 （2）因取油样等工作多次放油后没补油，储油量不足。 （3）油枕设计容积小不能满足运行要求。

20 四、变压器常见异常及原因分析 4.6、套管闪络放电 套管闪络放电会造成发热导致老化，绝缘受损甚至引起爆炸，常见原因： （1）套管表面过脏，表面绝缘强度下降，发生闪络。 （2）高压套管制造不良，末屏接地焊接不良，形成绝缘损坏或接地末屏出线的瓷瓶心轴与接地螺套不同心，接触不良，或末屏不接地，也有可能导致电位提高而逐步损坏。 （3）系统出现内部或外部过电压，套管内存在隐患而导致击穿。

21 四、变压器常见异常及原因分析 4.7、变压器接头发热、异味 4.7.1、线头（引线）、线卡处过热引起异常 　　套管接线端部紧固部分松动、引线头线鼻子滑牙等，接触面氧化，使接触处过热，表面镀层也会遭到破坏。温度很高时，会产生焦臭味。 4.7.2、套管、绝缘子污秽或在损伤严重，发生放电、闪络时，会产生一种特殊的臭氧味。 4.7.3、附件电源线或二次线老化，造成短路，产生异常气味。 4.7.4、冷却器中电机短路，分控制箱内接触器、热继电器因过热而烧损，产生焦臭味。

22 四、变压器常见异常及原因分析 4.8、变压器有载分接开关异常 4.8.1、调压开关拒动 常见原因： （1）操作流程错误。 （2）操作交、直流电源异常。 4.8.2、有载分接开关机械故障 （1）分头选择器带负荷转换。 （2）切换开关拒动或切换不到位。 （3）切换开关或分头选择器触头接触不良过热。 发生以上类似情况时，应及时申请将变压器退出运行，进行检修。

23 四、变压器常见异常及原因分析 4.8.3、有载分接开关失步。 有载分接开关失步的原因，可能是其中一相或两相由于电气或机械故障而拒动，或启动后中途停止。发生有载分接开关失步故障时，运行人员应立即到现场，检查变压器三相分接开关的实际位置，查明拒动原因，予以处理，使三相恢复同步。为了避免变压器长期在失步状态下运行，可将已动作的相先调回原位（现场电动或手动），然后检查拒动相拒动的原因。如因机械故障不能使变压器恢复同步，应按现场规程的规定申请将变压器退出运行。

24 相互学习，深入交流 在绝缘监督工作中携手并进！ 谢谢大家！