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1、电力变压器常见故障的现场电力变压器常见故障的现场分析与处理分析与处理n n变压器故障的分析判别牵扯的学科领域多，既要有电工、高电压、绝缘材料、化学分析等基础知识，还要熟悉自动化、热学等；变压器的故障种类多，表现形式千差万别，需要熟悉结构原理、熟悉现场运行条件、熟悉每台设备特点等，具体问题，具体分析。第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理 第二章：变压器铁心接地故障特征与防范处理第二章：变压器铁心接地故障特征与防范处理第二章：变压器铁心接地故障特征与防范处理第二章：变
2、压器铁心接地故障特征与防范处理 第三章：变压器近距离出口短路损坏事故第三章：变压器近距离出口短路损坏事故第三章：变压器近距离出口短路损坏事故第三章：变压器近距离出口短路损坏事故的判别处理和预防的判别处理和预防的判别处理和预防的判别处理和预防第四章：变压器有载分接开关常见故障的第四章：变压器有载分接开关常见故障的第四章：变压器有载分接开关常见故障的第四章：变压器有载分接开关常见故障的 综合判断与现场处理综合判断与现场处理综合判断与现场处理综合判断与现场处理 第五章：气相色谱法对大型变压器故障的综合分析第五章：气相色谱法对大型变压器故障的综合分析第五章：气相色谱法对大型变压器故障的综合分析第五章：
3、气相色谱法对大型变压器故障的综合分析n n第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理 n n 显性故障：是指故障的特征和表现形式比较直显性故障：是指故障的特征和表现形式比较直观明显的故障，在此，结合现场实际，对大型变观明显的故障，在此，结合现场实际，对大型变压器显性故障的原因和特征进行了叙述和分析，压器显性故障的原因和特征进行了叙述和分析，介绍了现场常见的处理办法，也是一些比较简单介绍了现场常见的处理办法，也是一些比较简单的办法。的办法。n n一、外观异常和故障类型：一
4、、外观异常和故障类型：n n 变压器在运行过程中发生异常和故障时，往变压器在运行过程中发生异常和故障时，往往伴随相应外观特征，通过这些简单的外部现象，往伴随相应外观特征，通过这些简单的外部现象，可以发现一些缺陷并对异常和故障进行定性分析可以发现一些缺陷并对异常和故障进行定性分析, ,提出进一步提出进一步 分析或处理的方案。而且可以对一些分析或处理的方案。而且可以对一些比较复杂的故障确定检修和试验方案比较复杂的故障确定检修和试验方案. .以下从几个以下从几个方面进行分析和处理：方面进行分析和处理：n n1 1、防爆筒或压力释放阀薄膜破损。、防爆筒或压力释放阀薄膜破损。n n 当变压器呼吸不畅，进
5、入变压器油枕隔当变压器呼吸不畅，进入变压器油枕隔当变压器呼吸不畅，进入变压器油枕隔当变压器呼吸不畅，进入变压器油枕隔膜上方的空气，在温度升高时，急剧膨胀，膜上方的空气，在温度升高时，急剧膨胀，膜上方的空气，在温度升高时，急剧膨胀，膜上方的空气，在温度升高时，急剧膨胀，压力增加，若引起薄膜破损还会伴有大量的压力增加，若引起薄膜破损还会伴有大量的压力增加，若引起薄膜破损还会伴有大量的压力增加，若引起薄膜破损还会伴有大量的变压器油喷出；主要有以下原因和措施：变压器油喷出；主要有以下原因和措施：变压器油喷出；主要有以下原因和措施：变压器油喷出；主要有以下原因和措施：n n1 1）呼吸器因硅胶多或油封注
6、油多、管路异物）呼吸器因硅胶多或油封注油多、管路异物而堵塞。硅胶应占呼吸器的而堵塞。硅胶应占呼吸器的2/32/3，油封中有，油封中有1/31/3的油即可，可用充入氮气的办法对管路检的油即可，可用充入氮气的办法对管路检查查n n2 2）( (油枕油枕) )安装检修时紧固薄膜的螺栓过紧或安装检修时紧固薄膜的螺栓过紧或油枕法兰不平，油枕法兰不平，( (压力释放阀压力释放阀) )外力损伤或人员外力损伤或人员误碰。更换损坏的薄膜或油枕误碰。更换损坏的薄膜或油枕. .n n3 3）变压器内部发生短路故障，产生大量气体。）变压器内部发生短路故障，产生大量气体。一般伴随瓦斯继电器动作一般伴随瓦斯继电器动作;
7、;可先从瓦斯继电器可先从瓦斯继电器中取气样，若点火能够燃烧，需取油样色谱中取气样，若点火能够燃烧，需取油样色谱分析和进行电气检查，确定故障性质，故障分析和进行电气检查，确定故障性质，故障原因未查明，消除缺陷前变压器不能投运。原因未查明，消除缺陷前变压器不能投运。n n4）隔膜结构的油枕在检修或安装时注油方法不当，未按规定将油枕上部的气体排净。停电将变压器油注满油枕，再将变压器油放至合适的油位高度。n n5）胶囊结构的油枕因油位低等原因，胶囊堵塞油枕与变压器本体的管路联结口。在管路联结口处装一支架，防止胶囊直接堵塞联结口。n n2 2、套管闪络放电。、套管闪络放电。n n 套管闪络放电会使其本身
8、发热、老化，引发套管闪络放电会使其本身发热、老化，引发变压器出口短路事故；低压套管尤其严重变压器出口短路事故；低压套管尤其严重; ;其主其主要原因和措施有：要原因和措施有：n n1 1）表面脏污，在阴雨潮湿天气下，因脏污的导）表面脏污，在阴雨潮湿天气下，因脏污的导电性能提高而放电。需对变压器停电清扫套管，电性能提高而放电。需对变压器停电清扫套管，并涂并涂RTVRTV长效涂料以提高其防污闪性能。长效涂料以提高其防污闪性能。n n2 2）安装检修或制造时即有缺陷。试验时介质损）安装检修或制造时即有缺陷。试验时介质损失角等绝缘指标超标或瓷件不完整，需更换套管。失角等绝缘指标超标或瓷件不完整，需更换套
9、管。n n3 3）设计时外爬电距离选用的小，变压器又处在）设计时外爬电距离选用的小，变压器又处在污秽等级高的地区运行。更换为爬电距离大的套污秽等级高的地区运行。更换为爬电距离大的套管或硅橡胶外绝缘的套管或采取加硅橡胶增爬裙管或硅橡胶外绝缘的套管或采取加硅橡胶增爬裙等防污闪措施。等防污闪措施。n n4）系统出现内部过电压和大气过电压。n n 对套管及变压器进行试验和检查，全部合格后方可投入运行。n n5）套管表面附有杂物短接部分瓷裙。n n 带电用绝缘杆挑出即可。n n6）雨雪天气或覆冰，变压器套管最容易出现覆冰.n n3 3 3 3、渗漏油、渗漏油、渗漏油、渗漏油n n 几乎是每台变压器都存在
10、的问题，凡是密封几乎是每台变压器都存在的问题，凡是密封点，甚至铁板也因沙眼而渗漏油。渗漏油一般不点，甚至铁板也因沙眼而渗漏油。渗漏油一般不会导致变压器立即停运，但一旦漏油得不到及时会导致变压器立即停运，但一旦漏油得不到及时处理，将严重危及变压器的安全运行。由于变压处理，将严重危及变压器的安全运行。由于变压器密封部位多且形式各种各样，所以渗漏油的象器密封部位多且形式各种各样，所以渗漏油的象征也千差万别。征也千差万别。n n主要有以下原因和措施：主要有以下原因和措施：n n1 1）密封胶垫老化和龟裂，一般是胶垫质量不良或）密封胶垫老化和龟裂，一般是胶垫质量不良或超期未更换造成。需结合检修及时更换。
11、超期未更换造成。需结合检修及时更换。n n2 2）密封点紧固不到位，无油部位还会加速胶垫的）密封点紧固不到位，无油部位还会加速胶垫的老化，空气进入变压器本体。随时发现随时校紧。老化，空气进入变压器本体。随时发现随时校紧。n n3 3）阀门制造质量不良，关闭不严。放油更换阀门。）阀门制造质量不良，关闭不严。放油更换阀门。n n4 4）沙眼或焊接质量不良。可带油焊接，）沙眼或焊接质量不良。可带油焊接，但必须做好防火措施，对铁板沙眼也可在但必须做好防火措施，对铁板沙眼也可在表面覆焊一定面积的铁板来处理。对变压表面覆焊一定面积的铁板来处理。对变压器箱体的渗漏油除吊开钟罩外器箱体的渗漏油除吊开钟罩外,
12、,不能无油不能无油焊接焊接. .n n5 5）油泵的渗漏油。部分部位因负压在其）油泵的渗漏油。部分部位因负压在其运转时不渗漏油，一旦停止就会渗漏，此运转时不渗漏油，一旦停止就会渗漏，此种情况往往会将空气带入变压器，引起瓦种情况往往会将空气带入变压器，引起瓦斯发信甚至动作掉闸。查找比较困难，须斯发信甚至动作掉闸。查找比较困难，须逐台油泵停下检查判别和处理。逐台油泵停下检查判别和处理。n n6 6）胶垫受力过大变形，密封结构不合理，）胶垫受力过大变形，密封结构不合理，制造安装工艺不良等，也会导致渗漏油。制造安装工艺不良等，也会导致渗漏油。需针对具体原因处理。需针对具体原因处理。n n二、颜色的变化
13、和气味异常二、颜色的变化和气味异常二、颜色的变化和气味异常二、颜色的变化和气味异常n n 变压器的许多故障往往伴随发热现象，引起发变压器的许多故障往往伴随发热现象，引起发热部位的颜色、温度变化或发出特殊气味。热部位的颜色、温度变化或发出特殊气味。n n1 1 、外部线夹联结部位过热。、外部线夹联结部位过热。n n 由变压器套管引出线夹本身或与联结引线的紧由变压器套管引出线夹本身或与联结引线的紧固螺栓螺丝松动、接触面氧化或面积不够引起，固螺栓螺丝松动、接触面氧化或面积不够引起，表现为过热点颜色变暗失去光泽，测温会发现其表现为过热点颜色变暗失去光泽，测温会发现其温度超过温度超过7070度，示温腊片
14、变色，表面刷漆发黑等，度，示温腊片变色，表面刷漆发黑等，此种缺陷的预防可结合停电试验测量含线夹在内此种缺陷的预防可结合停电试验测量含线夹在内的变压器绕组直流电阻，有怀疑时可单独测量线的变压器绕组直流电阻，有怀疑时可单独测量线夹本身的接触电阻（一般不超过夹本身的接触电阻（一般不超过500u500u）处理时）处理时结合具体情况开夹打磨接触面和紧固必要时核结合具体情况开夹打磨接触面和紧固必要时核对线夹的载流量对线夹的载流量. .n n、呼吸器的硅胶受潮。n n 呼吸器的硅胶一般为变色硅胶，其作用是吸附进入到变压器油枕中的潮气，正常情况下为浅兰色，若变为粉红色即为失效，靠正常的呼吸一般一年就需更换一次
15、硅胶；硅胶变色过快的原因和措施：n n1 1）硅胶筒密封不严，如胶垫老化、螺丝松动、玻璃罩有裂）硅胶筒密封不严，如胶垫老化、螺丝松动、玻璃罩有裂纹；需更换胶垫、校紧螺丝和更换玻璃罩。纹；需更换胶垫、校紧螺丝和更换玻璃罩。n n2 2）硅胶筒下部的的油封无油或油位低，油封内进水，使空）硅胶筒下部的的油封无油或油位低，油封内进水，使空气未经过油过滤而直接进入呼吸器。加入适量的变压器油即气未经过油过滤而直接进入呼吸器。加入适量的变压器油即可。可。n n3 3）天气阴雨湿度大或硅胶筒内进水也能加快硅胶变色。）天气阴雨湿度大或硅胶筒内进水也能加快硅胶变色。n n 同样，若硅胶变色过缓，说明呼吸不正常，需
16、对管路进同样，若硅胶变色过缓，说明呼吸不正常，需对管路进同样，若硅胶变色过缓，说明呼吸不正常，需对管路进同样，若硅胶变色过缓，说明呼吸不正常，需对管路进行检查处理。行检查处理。行检查处理。行检查处理。n n3、变压器轻瓦斯动作、瓦斯继电器油室内集有气体。n n 正常情况下变压器瓦斯继电器油室内充满变压器油，正常情况下变压器瓦斯继电器油室内充满变压器油，一旦轻瓦斯动作，应立即检查和取油样色谱分析，确认是一旦轻瓦斯动作，应立即检查和取油样色谱分析，确认是否内部故障情况。否内部故障情况。n n 若气体无色无味且不可燃，说明为空气；若气体无色无味且不可燃，说明为空气；若气体无色无味且不可燃，说明为空气
17、；若气体无色无味且不可燃，说明为空气；造成的原因造成的原因和措施：和措施：n n1 1）安装或检修后新注油或滤油将气体带入变压器油箱，）安装或检修后新注油或滤油将气体带入变压器油箱，静置期间未反复放气或放气不彻底，变压器一经投运，温静置期间未反复放气或放气不彻底，变压器一经投运，温度升高，气体膨胀而逸出，进入瓦斯继电器；为此应严格度升高，气体膨胀而逸出，进入瓦斯继电器；为此应严格变压器注油程序并反复放气。变压器注油程序并反复放气。n n2 2）油泵密封不良，将气体带入变压器本体，应逐一对油）油泵密封不良，将气体带入变压器本体，应逐一对油泵检查加以排除。泵检查加以排除。n n 若气体含有异味，说
18、明变压器存在内部故障，若气体含有异味，说明变压器存在内部故障，若气体含有异味，说明变压器存在内部故障，若气体含有异味，说明变压器存在内部故障，应立即应立即停止运行检查和试验，一般表现为：停止运行检查和试验，一般表现为：n n1 1）微黄色且不可燃，内部绝缘支架等木质材料过）微黄色且不可燃，内部绝缘支架等木质材料过热或烧损；热或烧损；n n2 2）黑色、灰色且可燃，裸金属过热或绝缘闪络使）黑色、灰色且可燃，裸金属过热或绝缘闪络使变压器油分解；变压器油分解；n n3 3）白色且不易燃烧，可能是绝缘击穿或纸绝缘烧）白色且不易燃烧，可能是绝缘击穿或纸绝缘烧损。以上现象，气样和油样色谱分析，特征气体损。
19、以上现象，气样和油样色谱分析，特征气体都会超标，应结合电气试验和特征气体含量，依都会超标，应结合电气试验和特征气体含量，依据试验规程和色谱导则，进行综合分析，查明原据试验规程和色谱导则，进行综合分析，查明原因，再进行处理。因，再进行处理。n n冷却管路设置不合理冷却管路设置不合理, ,潜油泵的原因还会引起重瓦潜油泵的原因还会引起重瓦斯动作斯动作. .以前的老变压器比较多见以前的老变压器比较多见. .n n三、声音和温度故障三、声音和温度故障n n1 1、声音异常。、声音异常。、声音异常。、声音异常。n n 变压器正常运行时在交流电磁场的作用下，变压器正常运行时在交流电磁场的作用下，会发出连续均
20、匀、轻微的会发出连续均匀、轻微的“嗡嗡嗡嗡”声，若声音不声，若声音不均匀或有特殊声音，即视为不正常。主要原因有：均匀或有特殊声音，即视为不正常。主要原因有：n n1 1）系统出现过电压；）系统出现过电压；n n2 2）变压器过负荷运行；以上皆需按变压器的铭牌）变压器过负荷运行；以上皆需按变压器的铭牌参数确定。参数确定。n n3 3）内部夹件或压紧铁心的螺丝、拉带松动，铁心）内部夹件或压紧铁心的螺丝、拉带松动，铁心的硅钢片震动增大，有明显的杂音；需吊罩处理；的硅钢片震动增大，有明显的杂音；需吊罩处理；n n4 4）分节开关接触不良或不接地的金属件静电放电、）分节开关接触不良或不接地的金属件静电放
21、电、外绝缘电晕放电；伴有外绝缘电晕放电；伴有“ “劈啪劈啪” ”的放电声。的放电声。n n5 5）铭牌、标示牌、风扇电机等外附件因固定不牢）铭牌、标示牌、风扇电机等外附件因固定不牢也会发出异音。针对具体情况进行处理。也会发出异音。针对具体情况进行处理。n n2 2、温度异常、温度异常n n 变压器的许多故障往往会伴随温度的变化，规变压器的许多故障往往会伴随温度的变化，规程规定变压器上层油温不得超过程规定变压器上层油温不得超过9595，温升不得，温升不得超过超过5555；引起变压器温度异常的主要原因和措；引起变压器温度异常的主要原因和措施有：施有：n n1 1）铁心多点接地、裸金属过热等变压器内
22、部故障。）铁心多点接地、裸金属过热等变压器内部故障。需甄别处理。需甄别处理。n n2 2）新安装或大修后，散热器阀门未打开，不能正）新安装或大修后，散热器阀门未打开，不能正常循环散热。检查油泵运转和流速表的动作情况，常循环散热。检查油泵运转和流速表的动作情况，开启未打开的阀门。开启未打开的阀门。n n3 3）呼吸器堵塞或严重渗漏油影响散热。）呼吸器堵塞或严重渗漏油影响散热。n n4 4）变压器结构不合理，因漏磁引起箱壳局部过热，）变压器结构不合理，因漏磁引起箱壳局部过热，有时会达到上百度。可在具体部位加装隔磁材料。有时会达到上百度。可在具体部位加装隔磁材料。n n5 5）冷却装置运行不正常，影
23、响散热。）冷却装置运行不正常，影响散热。n n四、变压器的显性故障，还有诸如：四、变压器的显性故障，还有诸如：n n油位不在温度曲线范围内，负荷异常，附件油位不在温度曲线范围内，负荷异常，附件异常等等；异常等等；n n显性故障的辨别是经过变压器外观现象的检显性故障的辨别是经过变压器外观现象的检查和分析判断，对变压器存在问题定性评价，查和分析判断，对变压器存在问题定性评价，确定是否可以继续运行，退出运行应进行的确定是否可以继续运行，退出运行应进行的检查和试验项目。检查和试验项目。n n由于同一显性故障促成的原因千差万别，需由于同一显性故障促成的原因千差万别，需要熟悉具体每台变压器安装和检修运行的
24、历要熟悉具体每台变压器安装和检修运行的历史资料，了解其结构特点、运行规律；需要史资料，了解其结构特点、运行规律；需要具有丰富现场经验知识，具有丰富现场经验知识，具体设备，具体分具体设备，具体分析析。n n变压器显性故障的特征判别和处理，是变压变压器显性故障的特征判别和处理，是变压器运行检修管理的基本技能。器运行检修管理的基本技能。n n第二章：变压器铁心接地故障特征第二章：变压器铁心接地故障特征n n与防范处理与防范处理n n在变压器运行过程中，铁心接地故障往往时在变压器运行过程中，铁心接地故障往往时有发生，且在变压器各类故障中占相当的比有发生，且在变压器各类故障中占相当的比例，例，而铁心多点
25、接地故障点往往发生在视角而铁心多点接地故障点往往发生在视角不易发现之处，发生原因和表现的特征各式不易发现之处，发生原因和表现的特征各式各样，给现场处理和查找带来一定的难度。各样，给现场处理和查找带来一定的难度。n n一、变压器铁心接地点的要求n n 变压器的铁心只能有一个接地点，做为正变压器的铁心只能有一个接地点，做为正常的工作接地，来限制铁心的电位和流过的电流；常的工作接地，来限制铁心的电位和流过的电流；若不接地和出现两点及以上的接地，都将导致铁若不接地和出现两点及以上的接地，都将导致铁心出现故障，影响变压器的安全运行；心出现故障，影响变压器的安全运行；n n 一是变压器在运行过程中，其带电
26、的绕组和一是变压器在运行过程中，其带电的绕组和油箱之间存在电场，铁心和夹件等金属构件处于油箱之间存在电场，铁心和夹件等金属构件处于该电场之中，由于电容分布不均匀，场强各异，该电场之中，由于电容分布不均匀，场强各异，若铁心没有可靠接地，则存在对地悬浮电位，产若铁心没有可靠接地，则存在对地悬浮电位，产生铁心对地或线圈的充放电现象，破坏固体绝缘生铁心对地或线圈的充放电现象，破坏固体绝缘和油的绝缘强度；若铁心一点接地，即消除了铁和油的绝缘强度；若铁心一点接地，即消除了铁心悬浮电位的可能。心悬浮电位的可能。n n 二是当铁心出现两点或以上多点接地时，铁心在工二是当铁心出现两点或以上多点接地时，铁心在工作
27、磁通周围就会形成短路环，短路环在交变的磁场作用作磁通周围就会形成短路环，短路环在交变的磁场作用下，产生很大的短路电流，流过铁心，造成铁心局部过下，产生很大的短路电流，流过铁心，造成铁心局部过热；铁心的接地点越多，形成的环流回路越多，环流越热；铁心的接地点越多，形成的环流回路越多，环流越大（取决于多余接地点的位置），使变压器铁损变大；大（取决于多余接地点的位置），使变压器铁损变大；同时，环流过热还会烧熔局部铁心硅钢片，使相邻硅钢同时，环流过热还会烧熔局部铁心硅钢片，使相邻硅钢片间的绝缘漆膜烧坏，修复时不得不更换部分硅钢片，片间的绝缘漆膜烧坏，修复时不得不更换部分硅钢片，修复耗用资金巨大，需要返厂
28、工期较长，严重影响电网修复耗用资金巨大，需要返厂工期较长，严重影响电网安全运行。安全运行。n n不管是不接地还是多点接地不管是不接地还是多点接地, ,两者在严重时，都会因过热两者在严重时，都会因过热和放电，在变压器内部产生大量的可燃性气体，引起轻和放电，在变压器内部产生大量的可燃性气体，引起轻瓦斯发信，甚至重瓦斯动作而使变压器开关掉闸，中断瓦斯发信，甚至重瓦斯动作而使变压器开关掉闸，中断对外供电。因此对外供电。因此, ,变压器的铁心与其紧固件之间必须良好变压器的铁心与其紧固件之间必须良好绝缘，且仅有一点可靠接地。绝缘，且仅有一点可靠接地。 n n二、变压器铁心接地故障的表现特征：n n 变压器
29、发生铁心接地故障的原因和现场表现形式各种各样，但其故障特征往往有共同的规律可循，需要熟悉变压器的结构特点，了解容易发生多点接地的部位，并结合各类试验数据进行综合分析，就能对多余接地点准确定位；综合分析时，应重点把握铁心接地故障的如下表现特征：n n1 1 1 1、油色谱分析的表现特征：、油色谱分析的表现特征：、油色谱分析的表现特征：、油色谱分析的表现特征：n n 一般情况下，铁心接地点之间会产生环流，直接一般情况下，铁心接地点之间会产生环流，直接表现在铁心的过热上，加快变压器油的裂化和分解，表现在铁心的过热上，加快变压器油的裂化和分解，产生可燃性的特征气体，初期一般为产生可燃性的特征气体，初期
30、一般为300300700700摄氏摄氏度的中温过热，故障编码一般为度的中温过热，故障编码一般为0 2 10 2 1，这就必然使，这就必然使变压器油的色谱分析异常。变压器油的色谱分析异常。n n一是总烃升高，一般超过色谱导则规定的注意一是总烃升高，一般超过色谱导则规定的注意值（值（150ul/l150ul/l），其中乙烯和甲烷占主要成份，），其中乙烯和甲烷占主要成份，乙炔微量或没有，变压器若不带病长期运行，乙炔微量或没有，变压器若不带病长期运行，乙炔值一般不会超过导则规定注意值乙炔值一般不会超过导则规定注意值（5ul/l5ul/l）；）；n n二是故障严重时，由于环流过热而无高能量放二是故障严重
31、时，由于环流过热而无高能量放电，若用导则推荐的三比值法分析，故障编码电，若用导则推荐的三比值法分析，故障编码一般为一般为0 2 20 2 2或或0 0 20 0 2，系高于，系高于700700摄氏度的摄氏度的高温热故障；高温热故障；n n三是若产气速率较快，超过导则规定的注意值，将伴随大量乙炔出现，超过导则规定注意值（5ul/l）；n n四是有些铁心接地故障涉及绝缘材料，也会引起CO和CO2的伴随增长；n n五是一些间歇性接地故障，由于伴随放电火花，往往会产生一定量的乙炔，C2H2占主要成份，并超过5ul/l。 n n2 2、电气测量的表现特征：、电气测量的表现特征：n n一是一是大部分变压器
32、铁心多点接地的接地点，不是从大部分变压器铁心多点接地的接地点，不是从接地套管一处引出，而是在不同的位置形成环流通接地套管一处引出，而是在不同的位置形成环流通道，道，故在变压器正常运行时，从引出的接地线上，故在变压器正常运行时，从引出的接地线上，测量铁心接地的电流，将明显增大，往往超出测量铁心接地的电流，将明显增大，往往超出电电力设备预防性试验规程力设备预防性试验规程一般不大于一般不大于0.1A0.1A的要求，的要求，停电用兆欧摇测铁心绝缘，阻值很低，往往小于停电用兆欧摇测铁心绝缘，阻值很低，往往小于5M5M，甚至用万用表即可测量出其接触电阻值。，甚至用万用表即可测量出其接触电阻值。n n 为减
33、少误判，用钳型表接地电流测量时，由于变为减少误判，用钳型表接地电流测量时，由于变压器箱体周围存在漏磁通，应水平放置并选择在油压器箱体周围存在漏磁通，应水平放置并选择在油箱高度的箱高度的1/21/2处。若测量数据的分散性大，可在变处。若测量数据的分散性大，可在变压器铁心接地引下线上，并联可靠短路线并串入测压器铁心接地引下线上，并联可靠短路线并串入测量交流电流表后，再打开固定的接地引下线，直接量交流电流表后，再打开固定的接地引下线，直接测量其准确接地电流值。另外，对间歇性的多点接测量其准确接地电流值。另外，对间歇性的多点接地，测得的电流值会不断变化，有时甚至为地，测得的电流值会不断变化，有时甚至为
34、0 0，不能，不能判断是否有铁心多点接地，需要不断观察和多次测判断是否有铁心多点接地，需要不断观察和多次测量；在停电摇测绝缘电阻可能正常。量；在停电摇测绝缘电阻可能正常。n n 二是二是多点接地故障点是从接地套管多点接地故障点是从接地套管一处引出，一处引出，往往通过电气测量不能判定，往往通过电气测量不能判定，测的铁心绝缘电阻和接地电流正常，只测的铁心绝缘电阻和接地电流正常，只能结合色谱分析在有怀疑时，对变压器能结合色谱分析在有怀疑时，对变压器停电进行检查，可在放出部分油后，打停电进行检查，可在放出部分油后，打开接地套管，观察接地引线是否过长、开接地套管，观察接地引线是否过长、裸漏，该部位的硅钢
35、片有无放电和烧伤裸漏，该部位的硅钢片有无放电和烧伤痕迹，直接找到多余接地点。痕迹，直接找到多余接地点。n n3 3、吊罩检查的表现特征：、吊罩检查的表现特征：n n 变压器大修和铁心接地处理需要吊罩时，变压器大修和铁心接地处理需要吊罩时，查找多点接地部位应注意如下特征。查找多点接地部位应注意如下特征。n n 一是首先检查铁心的外观，有无明显的一是首先检查铁心的外观，有无明显的放电和烧伤、过热痕迹，有无运输定位钉、放电和烧伤、过热痕迹，有无运输定位钉、铁心夹件等金属物碰及铁心，有无焊渣、铜铁心夹件等金属物碰及铁心，有无焊渣、铜丝、金属屑或脏杂物。丝、金属屑或脏杂物。n n 二是从铁心引线处施加交
36、流电压，可能会二是从铁心引线处施加交流电压，可能会有放电声音或烧熔的烟气，发现多余接地点。有放电声音或烧熔的烟气，发现多余接地点。n n 三是将铁心与夹件的联结片打开，在铁轭三是将铁心与夹件的联结片打开，在铁轭两侧施加直流电压，用万用表依次测量各级两侧施加直流电压，用万用表依次测量各级铁心叠片的电压，多余接地点处的电压指示铁心叠片的电压，多余接地点处的电压指示为零。为零。n n四、变压器铁心接地故障的预防和处理措施四、变压器铁心接地故障的预防和处理措施n n1 1、变压器安装和检修单位，、变压器安装和检修单位，应珍惜变压器安装和大应珍惜变压器安装和大修时的吊罩机会修时的吊罩机会. .n n一是
37、测量铁心及夹件的绝缘电阻一是测量铁心及夹件的绝缘电阻. .n n二是对未绝缘处理的铁心接地联结片（或联结线）二是对未绝缘处理的铁心接地联结片（或联结线）绝缘包扎处理，绝缘包扎处理，n n三是将接地线外引至运行中便于测量处，定期检测三是将接地线外引至运行中便于测量处，定期检测铁心接地电流，一般在铁心接地电流，一般在0.5A0.5A左右或更小。左右或更小。n n2 2、加强变压器运行监督，将电气试验和定期气相色、加强变压器运行监督，将电气试验和定期气相色谱分析结合起来。谱分析结合起来。n n一是结合运行巡视定期测量铁心接地电流。一是结合运行巡视定期测量铁心接地电流。n n二是严格变压器油色谱分析周
38、期；注意：用三比值二是严格变压器油色谱分析周期；注意：用三比值法判断铁心接地故障，必须在油中各种气体含量足法判断铁心接地故障，必须在油中各种气体含量足够高（一般是超出注意值）的前提下，对各种气体够高（一般是超出注意值）的前提下，对各种气体含量正常的变压器，其比值没有意义，否则，容易含量正常的变压器，其比值没有意义，否则，容易误判，造成不必要的经济损失。误判，造成不必要的经济损失。n n3 3、铁心接地故障的变压器，若立即停电查找和消缺困、铁心接地故障的变压器，若立即停电查找和消缺困难，可采取临时措施，对接地电流大的情况，可在接难，可采取临时措施，对接地电流大的情况，可在接地回路中临时串入电阻（
39、电阻两侧并入地回路中临时串入电阻（电阻两侧并入220V220V380V380V的低压避雷器为易，已防止电阻开路），此时接地电的低压避雷器为易，已防止电阻开路），此时接地电流可以限制在流可以限制在100mA100mA，也可打开正常的铁心接地点，也可打开正常的铁心接地点，这样可以减少流过硅钢片的电流，降低铁心发热程度，这样可以减少流过硅钢片的电流，降低铁心发热程度，防止故障的发展；但在此期间必须加强色谱的跟踪分防止故障的发展；但在此期间必须加强色谱的跟踪分析和接地电流的测量。析和接地电流的测量。n n4 4、现场一旦发现变压器铁心多点接地，一般可不要急、现场一旦发现变压器铁心多点接地，一般可不要急
40、于采取吊罩查找和处理多余接地故障点的办法；若绝于采取吊罩查找和处理多余接地故障点的办法；若绝缘电阻低，可通过正常接地点，对铁心施加交流电烧缘电阻低，可通过正常接地点，对铁心施加交流电烧熔或直流电容器储能脉冲放电，烧除多余接地点，变熔或直流电容器储能脉冲放电，烧除多余接地点，变压器不吊罩处理接地故障可以节省大量人力和物力，压器不吊罩处理接地故障可以节省大量人力和物力，而且可以避免变压器长期停电带来的各种损失和影响，而且可以避免变压器长期停电带来的各种损失和影响，是一种行之有效的方案。若绝缘电阻并不低，可少量是一种行之有效的方案。若绝缘电阻并不低，可少量放油后，打开接地套管，通过检查和处理接地引线
41、进放油后，打开接地套管，通过检查和处理接地引线进行消缺。处理前后要有色谱分析数据给予支撑行消缺。处理前后要有色谱分析数据给予支撑. .n n5 5、吊罩后铁心外观检查，若不能直接发现故障点，、吊罩后铁心外观检查，若不能直接发现故障点，可采取如下方法查找；可采取如下方法查找；n n一是测量穿芯螺栓和绝缘紧固件的绝缘电阻，判定一是测量穿芯螺栓和绝缘紧固件的绝缘电阻，判定夹件是否碰及铁心；夹件是否碰及铁心；n n二是在铁心和地之间接入万用表，通过电阻的变化二是在铁心和地之间接入万用表，通过电阻的变化寻找，对可能接地点可用绝缘纸板横扫，观察万用寻找，对可能接地点可用绝缘纸板横扫，观察万用表指针变化，确
42、定具体位置；表指针变化，确定具体位置；n n三是交流或直流加压，观察放电声音或烧熔的烟气三是交流或直流加压，观察放电声音或烧熔的烟气等等。一旦找出了绝缘薄弱环节，结合具体情况均等等。一旦找出了绝缘薄弱环节，结合具体情况均要采取加强绝缘的措施，不得已时需要吊器身或返要采取加强绝缘的措施，不得已时需要吊器身或返厂修理。厂修理。n n6 6、在变压器的设计和制造时，应充分考虑铁心对、在变压器的设计和制造时，应充分考虑铁心对地及夹件绝缘的余度，合理空间布置，对有可能影地及夹件绝缘的余度，合理空间布置，对有可能影响绝缘的部位或金属部件，应重点进行绝缘包扎处响绝缘的部位或金属部件，应重点进行绝缘包扎处理。
43、理。n n1、 某某主主变变（SFSZ4SFSZ4150000/220150000/220），8787年年产产品品，8989年年1111月月投投运运前前现现场场吊吊罩罩检检查查，摇摇测测铁铁芯芯接接地地电电阻阻为为0 0；查查找找时时在在铁铁芯芯与与地地之之间间接接入入万万用用表表电电阻阻档档，用用绝绝缘缘纸纸板板塞塞插插可可疑疑接接地地点点，当当塞塞至至铁铁芯芯上上部部BCBC相相之之间间位位置置时时，万万用用表表开开路路，确确定定了了接接地地点点部部位位，检检查查看看到到系系固固定定拉拉板板棱棱角角与与铁铁芯芯碰碰接接形形成成多多余余接接地地点点引引起起，在在此此处处塞塞3 3层层0.5m
44、m0.5mm厚厚绝绝缘缘纸纸板板包包扎扎处处理理；9090年年6 6月月1313日日变变压压器器投投运运，6 6月月2323日日色色谱谱分分析析发发现现有有微微量量乙乙炔炔（0.2ul/l0.2ul/l），COCO、CO2CO2呈呈上上升升趋势，结果如下表：趋势，结果如下表：n n铁心接地故障及分析处理实例：铁心接地故障及分析处理实例：分 析 日期（ul/l）氢COCO2CH4C2H6C2H4C2H2总烃90.6.820.16502655.70.914.6022.2290.6.1422.467.243470.511.1018.690.6.1923.766.93125.70.210.7016.5
45、90.6.2318.6120.7507.44.80.59.10.214.6n n测量铁芯接地电流为测量铁芯接地电流为9.2A9.2A，由于受电网负荷影响，变压器，由于受电网负荷影响，变压器不能立即停电处理，随在铁芯接地引下线处串入不能立即停电处理，随在铁芯接地引下线处串入100100欧姆，欧姆，200W200W的线性电阻和并入的线性电阻和并入220V220V的的ZnOZnO避雷器，限制流过外避雷器，限制流过外接接地点的电流；避雷器的作用是防止并入电阻开路，而接接地点的电流；避雷器的作用是防止并入电阻开路，而引起铁芯失去正常接地；电阻将铁芯接地电流限制在引起铁芯失去正常接地；电阻将铁芯接地电流限
46、制在0.25A0.25A，变压器继续运行，变压器继续运行3 3个月，色谱跟踪检测正常。个月，色谱跟踪检测正常。n n9090年年1111月，变压器吊罩处理铁芯多点接地，外观检查仍未月，变压器吊罩处理铁芯多点接地，外观检查仍未发现明显故障点，用直流对变压器上轭铁横向加压，低值发现明显故障点，用直流对变压器上轭铁横向加压，低值电压表逐级测量硅钢片对地压降，查找零电位故障点，以电压表逐级测量硅钢片对地压降，查找零电位故障点，以逐步缩小查找范围；但由于铁芯外漏部分仅占整体铁芯的逐步缩小查找范围；但由于铁芯外漏部分仅占整体铁芯的40%40%左右，虽然查找历经左右，虽然查找历经2 2个小时，也未找到确切故
47、障部个小时，也未找到确切故障部位；最后根据现场条件，用位；最后根据现场条件，用2500V2500V绝缘摇表对绝缘摇表对6 6台台10KV10KV电电容器组（电容量为容器组（电容量为2uF2uF）充电，靠积聚电能冲击变压器铁）充电，靠积聚电能冲击变压器铁芯接地点，结果发现芯接地点，结果发现C C相芯柱底部放电，连续相芯柱底部放电，连续5 5次冲击，铁次冲击，铁芯绝缘电阻由零上升到芯绝缘电阻由零上升到250M250M，变压器投入运行。，变压器投入运行。n n2、某主变（某主变（SFSP2-120000/220SFSP2-120000/220），），8080年产年产品，品，9090年年1010月色谱
48、分析突然总烃高，并有微月色谱分析突然总烃高，并有微量乙炔（量乙炔（0.2ul/l0.2ul/l），三比值分析编码为），三比值分析编码为022022，故障性质为高于故障性质为高于700700摄氏度的过热性故障，油摄氏度的过热性故障，油中微水为中微水为14ul/l14ul/l，测量铁芯接地电流为，测量铁芯接地电流为0.2mA0.2mA；故障原因和特征不明确；停电电气试验，；故障原因和特征不明确；停电电气试验，铁芯绝缘电阻为铁芯绝缘电阻为1000M1000M，其它试验项目全部，其它试验项目全部合格，认为变压器运行不会发生突发性事故；合格，认为变压器运行不会发生突发性事故；随投入运行，通过改变三侧负荷
49、的大小和空随投入运行，通过改变三侧负荷的大小和空载运行，来分析判断色谱分析异常是由线圈载运行，来分析判断色谱分析异常是由线圈还是由铁芯故障引起，结果发现：总烃和乙还是由铁芯故障引起，结果发现：总烃和乙炔在运行过程中一直呈上升趋势，不随各绕炔在运行过程中一直呈上升趋势，不随各绕组负荷变化和是否空载运行而变化，初步分组负荷变化和是否空载运行而变化，初步分析判定色谱分析异常可能由铁芯发热内部有析判定色谱分析异常可能由铁芯发热内部有放电引起。放电引起。n nn n 为进一步查明原因和消除总烃不断增长的缺陷，为进一步查明原因和消除总烃不断增长的缺陷，9191年年1212月月2 2日变压器吊罩检查，在拆开
50、铁芯接地套日变压器吊罩检查，在拆开铁芯接地套管后，即发现变压器本体内部铁芯接地联片，因管后，即发现变压器本体内部铁芯接地联片，因过长而跨接铁芯，将整个铁芯短接近过长而跨接铁芯，将整个铁芯短接近1/101/10，引起，引起铁芯多点接地；接地联片烧断近铁芯多点接地；接地联片烧断近3/43/4，随将原铁芯，随将原铁芯接地联片从根部剪断，在铁芯上部的另一点插入接地联片从根部剪断，在铁芯上部的另一点插入新的接地联片，并用白布带绝缘包扎，消除了多新的接地联片，并用白布带绝缘包扎，消除了多余接地点变压器投运后经带电脱气色谱跟踪分余接地点变压器投运后经带电脱气色谱跟踪分析正常。整个过程色谱分析典型数据如下表；
51、析正常。整个过程色谱分析典型数据如下表；分析日期（ul/l）氢COCO2CH4C2H6C2H4C2H2总烃90.10.1216.8525388549.416.5283.0.214990.11.1034.9640469098.933152.20.1284.291.1.2437.86554638155.353.62200.2427.391.7.16417466246285.9122.54560.2864.491.12.7745136538.859.3.49.70.314891.12.202441.413915032.41350.228291.12.28060131757.733.21350.221
52、8.492.1.3072174357.736.1146.40252.6n n从当时铁芯接地联片烧损情况看，色谱分析总烃升高并一直伴有乙炔的原因是：接地联片裸露且过长，在运行中铁芯轻微震动，一开始偶尔短接1/10硅钢片，发生火花放电产生乙炔，随着运行时间增长，接地联片就直接搭接在铁芯上，引起内部多点接地，产生的热量使总烃不断上升，又由于铁芯的两个接地点都是通过接地套管引出，故铁芯接地电阻和运行中测量到的接地电流均正常。n n小结：小结：n n 变压器铁心由于其结构特点，出现多变压器铁心由于其结构特点，出现多点接地故障的因素多，形式多种多样，一点接地故障的因素多，形式多种多样，一旦出现就会影响变压
53、器安全运行，必须从旦出现就会影响变压器安全运行，必须从设计、制造、安装和运行维护方面共同采设计、制造、安装和运行维护方面共同采取预防措施，严格执行国家电力公司二十取预防措施，严格执行国家电力公司二十五项反事故技术措施要求，加强色谱和电五项反事故技术措施要求，加强色谱和电气试验监督，做好早期诊断工作，进行综气试验监督，做好早期诊断工作，进行综合分析判断，通过以上分析和处理实例，合分析判断，通过以上分析和处理实例，必须针对不同情况确定具体处理办法，才必须针对不同情况确定具体处理办法，才能节约处理故障的资金和时间，将故障损能节约处理故障的资金和时间，将故障损失降低到最低限度。失降低到最低限度。第三章
54、：变压器近距离出口短路损坏事故第三章：变压器近距离出口短路损坏事故的判别处理和预防的判别处理和预防n n 随随着着国国民民经经济济和和工工农农业业生生产产的的持持续续发发展展，电电力力系系统统装装机机容容量量日日益益增增长长，系系统统内内的的短短路路容容量量和和短短路路电电流流大大为为提提高高，而而在在系系统统中中运运行行的的电电力力变变压压器器，就就难难免免碰碰到到近近距距离离出出口口的的各各类类短短路路事事故故，事事故故的的短短路路电电流流流流经经变变压压器器，使使变变压压器器由由承承受受正正常常的的负负载载电电流流骤骤变变为为数数十十倍倍负负载载电电流流的的短短路路电电流流，在在暂暂态态
55、过过程程中中往往往往产产生生较较正正常常运运行行大大数数百百倍倍的的机机械械应应力力而而使使变变压压器器损损坏坏；变变压压器器近近距距离离出出口口短短路路引引发发绕绕组组变变形形、绝绝缘缘损损坏坏、线线圈圈烧烧毁毁，甚甚至至涉涉及及铁铁心心损损坏坏、油油箱箱变变形形，一一般般造造成成变变压压器器掉掉闸闸，退退出出运运行行，影影响响对对社社会会供供电电，就就变变压压器器本本身身都都需需要要立即进行修理，造成的损失巨大。立即进行修理，造成的损失巨大。n n一一一一 出口短路故障对电力变压器的危害出口短路故障对电力变压器的危害出口短路故障对电力变压器的危害出口短路故障对电力变压器的危害n n 电电力
56、力变变压压器器是是靠靠绝绝缘缘的的高高压压导导线线、母母线线导导流流排排或或高高压压电电缆缆，通通过过断断路路器器分分别别与与发发电电机机组组、电电力力系系统统、配配电电母母线线和和用用户户配配电电线线路路相相联联结结，在在现现场场实实际际运运行行中中，时时常常遇遇到到二二次次侧侧发发生生的的各各种种短短路路故故障障，使使回回路路阻阻抗抗大大幅幅度度减减小小，在在一一、二二次次绕绕组组中中产产生生一一个个大大的的短短路路电电流流，该该电电流流的的大大小小往往往往与与多多种种因因素素有有关关，如如：短短路路的的位位置置、短短路路发发生生瞬瞬间间的的相相位位、短短路路阻阻抗抗和和短短路路时时的的系
57、系统统运运行行方方式式等等，并并随随系系统统短短路路容容量量和和单单台台变变压压器器容容量量的的增增加加而而增增大大，由由于于断断路路器器及及相相关关自自动动装装置置存存在在固固有有的的动动作作时时间间，短短路路故故障障点点也也就就不不可可能能零零时时间间切切除除，变变压压器器难难免免受受到到短短路路电电流流的的冲冲击击，通通常常短短路路电电流流为为额额定定运运行行电电流流的的十十几几倍倍至至几几十十倍倍，这这样样大大的的短短路路电电流流产产生生的的电电动动力力和和热热量量，将将危危及及电电力力变变压压器器的的动动稳稳定定和和热热稳稳定定性性能，使之遭到严重破坏，影响电力变压器的正常运行。能，
58、使之遭到严重破坏，影响电力变压器的正常运行。n n1.1.1.1.出口短路产生的电动力对电力变压器的危害出口短路产生的电动力对电力变压器的危害出口短路产生的电动力对电力变压器的危害出口短路产生的电动力对电力变压器的危害n n 电电力力变变压压器器运运行行过过程程中中绕绕组组通通过过电电流流，由由于于电电流流和和漏漏磁磁场场的的存存在在，绕绕组组上上将将产产生生电电动动力力，该该电电动动力力与与漏漏磁磁通通密密度度和和通通过过电电流流的的大大小小成成正正比比，也也即即与与通通过过电电流流的的平平方方成成正正比比，电电力力变变压压器器正正常常运运行行时时作作用用在在导导线线上上的的电电动动力力很很
59、小小，但但，突突然然短短路路时时，十十几几倍倍至至几几十十倍倍的的短短路路电电流流将将产产生生几几百百至至上上千千倍倍额额定定时时的的电电动动力力，可可能能造造成成电电力力变变压压器器的的绕绕组组失失稳稳变变形形，绝绝缘缘受受伤伤，匝匝间间（饼饼间间）短短路路，进进而而使使变变压压器器损损坏坏。电电力力变变压压器器承承受受电电动动力力的的破破坏坏作作用用往往往往表表现现在在：绕绕组组的的压压紧紧件件变变形形损损坏坏，严严重重时时上上夹夹件件的的钢钢支支板板被被顶顶弯弯、压压钉钉支支板板脱脱落落，压压钉钉弯弯曲曲位位移移，端端部部纸纸（木木）压压包包环环崩崩裂裂，引引线线木木支支架架断断裂裂损损
60、坏坏等等，同同时时还还会会造造成成绕绕组组变变形形，内内侧侧绕绕组组被被局局部部压压弯弯，外外侧侧绕绕组组被被拉拉松松动动或或拉拉断断；绕绕组组线线饼饼沿沿轴轴向向发发生生变变形形，线线饼饼间间的的油油间间隙隙变变小小，垫垫块块发发生生位位移移，破破坏坏匝匝（饼）间绝缘，引起绝缘击穿。（饼）间绝缘，引起绝缘击穿。n n另外，电力变压器多次承受出口短路冲击，有些即使没有发生绝缘击穿而引起变压器跳闸，但其绕组已经产生多次累积变形，这些变形使绕组的机械和绝缘强度降低，在再次受到过电流或过电压冲击，甚至在正常铁磁谐振过电压的作用下，都可能造成内部绝缘击穿，致使变压器损坏。n n2 .2 .2 .2 .
61、出口短路引起过热对电力变压器的危害出口短路引起过热对电力变压器的危害出口短路引起过热对电力变压器的危害出口短路引起过热对电力变压器的危害n n 电电力力变变压压器器绕绕组组的的电电阻阻损损耗耗与与通通过过电电流流的的平平方方和和通通过过电电流流的的时时间间呈呈正正比比，即即W=IW=I2 2RtRt，在在短短路路过过程程中中，几几十十倍倍额额定定的的短短路路电电流流，会会使使其其电电阻阻损损耗耗增增加加几几百百倍倍，这这是是铁铁心心和和漏漏次次损损耗耗也也会会大大幅幅度度增增加加；这这些些损损耗耗都都将将转转化化为为热热能能使使绕绕组组的的温温度度上上升升，由由于于短短路路的的时时间间很很短短
62、，一一般般仅仅为为几几秒秒钟钟，IEC76IEC765 5规规定定t=2st=2s，产产生生的的热热能能来来不不及及向向外外扩扩散散，将将全全部部用用来来使使绕绕组组温温度度升升高高；按按国国标标电电力力变变压压器器 第第5 5部部分分：承承受受短短路路的的能能力力规规定定，电电力力变变压压器器设设计计时时，绕绕组组铜铜导导线线允允许许温温度度为为2502500 0C C（2 2），设设计计起起始始温温度度1051050 0C C，此此时时，只只要要变变压压器器保保护护装装置置和和断断路路器器能能够够可可靠靠、及及时时动动作作，短短路路电电流流的的持持续续时时间间一一般般不不会会超超过过变变压
63、压器器的的热热稳稳定定要要求求，因因此此，电电力力变变压压器器热热稳稳定定破破坏坏的的可可能能性性也也就就较较小小，只只有有在在继继电电保保护护装装置置拒拒动动，短短路路电电流流长长时时间间通通过过绕绕组组，才才有有可可能能破破坏坏电电力力变变压器的热稳定性能，烧坏变压器压器的热稳定性能，烧坏变压器。n n电力变压器在出口短路时巨大短路电流引起的过热和电动力共同作用下，会遭到不同程度的破坏，有关技术人员需要针对短路故障的性质、短路电流的大小，短路点距出口距离的远近、变压器继电保护及自动装置的动作情况、油色谱分析可燃性特征气体含量，跳闸后的变压器还要根据直流电阻、绕组变形、空载损耗等电气试验参数
64、等，进行综合的分析判断，根据损坏程度，迅速确定变压器是否可以继续运行，制定修复方案。n n二二、 电电力力变变压压器器经经受受出出口口短短路路后后的的检检查查试试验及要求验及要求n n 电力变压器在实际运行中一旦发生出口短路，特别是电气距离不足2km范围内的近距离短路故障，不管与否引起变压器掉闸，都必须进行相应的检查和试验，必要时要停电进行全面电气试验和根据试验结果吊开钟罩进行内部检查。n n1.1.外外观观检检查查。仔细检查变压器外壳有无明显凹凸，箱体焊缝是否渗漏油，检查压力释放装置的动作情况，检查瓦斯继电器是否动作或发出信号、是否集有可燃性气体，对仍在运行的电力变压器要注意辨别声音是否异常
65、，正常运行会发出连续均匀、轻微的“嗡嗡”声，若声音不均匀或有特殊声音，即视为不正常，如出现电焊机声音、劈啪放电声音等。n n2.2.取取油油样样进进行行气气相相色色谱谱分分析析。测量特征气体的成分和含量（3），来分析电力变压器内部发热或放电点的温度，可以确定电力变压器经受出口短路后是否遭到破坏；出口短路会引起绕组的匝间（饼间）短路，系瞬间高能量的工频续流放电，有时涉及固体绝缘；因此C2H2含量的变化往往较大，其次是C2H4、 C2H6、CH4等。若经受短路破坏的时间较长，CO、CO2的含量也会明显增加。 n n3.3.直直流流电电阻阻测测量量。电力变压器绕组的直流电阻在出厂和良好状态下，三相数
66、值基本平衡；测量直流电阻可以方便有效的考核绕组纵绝缘和回路的联结情况，能发现电力变压器出口短路引起的匝（饼）间短路，绕组断股等故障，如某相电阻异常增加，该相绕组即可能有断股现象，说明电力变压器遭受了严重的冲击破坏，不能投入运行。n n4.4.绕绕组组的的介介质质损损耗耗和和电电容容量量测测量量。当电力变压器发生局部机械变形时，其绕组间以及对铁心和外壳的相对位置会发生变化，其电容量也将随之变化；虽然电力设备预防性试验规程仅从绝缘的角度对介质损耗值做了规定；但严重的绕组变形会引起电容量的明显变化，所以，在检查承受短路冲击后的电力变压器是否发生严重变形时，被测电容值与历史数据比较也非常重要，当变化值
67、超过10%时就要引起注意。n n5.5.绕绕组组变变形形试试验验。可以通过比较两次测得的频响特性曲线的相关系数，判定绕组是否发生变形和变形的严重程度。在没有原始数据的情况下，也可以通过比较三相绕组间的频响特性曲线的差异，或同厂家、同类型电力变压器绕组之间的差异，对绕组变形情况作出判断。n n6.6.低低电电压压短短路路阻阻抗抗试试验验。通过测量绕组的短路阻抗变化判断绕组是否发生变形，现场实践证明：当绕组的三相短路阻抗值超过3%的差异时，就应该引起注意。n n7.7.空空载载损损耗耗和和空空载载电电流流试试验验。电力变压器经受出口短路电流冲击，当出现线圈匝间短路或涉及铁心绝缘时，会引起电力变压器
68、的励磁电流增加和空载损耗增大，与历次试验数据比较，空载损耗增加10%时就应该引起注意。n n8.8.继继电电保保护护及及自自动动装装置置的的动动作作情情况况检检查查。 电力变压器经受出口短路电流冲击而掉闸，一般是通过差动保护、过流保护和瓦斯保护发出动作指令，故障后，要注意检查继电保护及自动装置的动作信息，记录故障电流的大小，故障切除时间，检查保护装置的动作行为是否符合整定值要求等，一旦上述保护装置动作电力变压器应立即退出运行。n n9.9.其其他他检检查查试试验验项项目目。电力变压器经受出口短路后通常的试验项目还有：绝缘电阻测量，变压比试验，油、纸绝缘材料的分析化验等等，所有试验项目应严格执行
69、电力设备预防性试验规程的相关标准，发现试验结果异常都要引起注意。n n10.10.10.10.吊吊吊吊开开开开钟钟钟钟罩罩罩罩的的的的内内内内部部部部检检检检查查查查。经经过过外外观观检检查查和和各各类类试试验验怀怀疑疑电电力力变变压压器器内内部部确确实实存存在在短短路路冲冲击击故故障障，进进一一步步的的检检查查一一般般都都安安排排在在返返厂厂进进行行；若若需需要要现现场场吊吊罩罩检检查查，在在吊吊开开钟钟罩罩后后，首首先先检检查查绕绕组组的的外外部部可可见见部部分分有有无无变变形形、变变色色和和断断匝匝，紧紧固固件件是是否否完完整整无无损损；铁铁心心和和线线圈圈引引线线有有无无明明显显的的烧
70、烧伤伤痕痕迹迹，线线圈圈和和铁铁心心表表面面有有无无烧烧熔熔的的金金属属颗颗粒粒和和绕绕组组内内部部喷喷出出的的绝绝缘缘纸纸灰灰等等异异常常，然然后后依依次次吊吊出出各各绕绕组组逐逐一一进进行行检检查查，视视现现场场情情况况可可以以一一直直检检查查至至内内侧侧绕绕组组的的绝绝缘缘纸纸筒筒。若若外外观观检检查查即即发发现现损损坏坏程程度度严严重重，需需要要更更换换线线圈圈或或有有关关绝绝缘缘件件，应应立立即即停停止止检检查查，以以便便减减少少变变压压器器器器身身在在空空气气中中的的暴暴露露时时间间，减减轻轻绝缘受潮程度，为下一步修复提供方便绝缘受潮程度，为下一步修复提供方便。n n三、变压器返厂
71、修复的实例n n1.1.事故发生情况简介：事故发生情况简介：n n 某某主主变变（SFSZSFSZ7 740000/11040000/110），19961996年年产产品品，9797年年 1212月月 投投 运运 ； 20022002年年 1010月月 2222日日 1414点点 2020分分 ， 因因10KV10KV的的出出线线户户外外电电缆缆头头三三相相短短路路爆爆炸炸，引引发发变变压压器器差差动动保保护护、过过流流保保护护动动作作，变变压压器器高高、中中、低低三三侧侧开开关关掉掉闸闸。10KV10KV电电缆缆户户外外头头（也也即即故故障障点点）距距变变压压器器出出口口约约100100米米
72、，电电缆缆故故障障切切除除时时间间为为0.36S0.36S，10KV10KV电电缆缆出出线线保保护护动动作作的的同同时时变变压压器器过过流流保保护护动动作作，随随后后经经0.04S0.04S变变压压器器差差动动保保护护动动作作，又又经经0.4S0.4S变变压压器器开开关关掉掉闸闸，故故障障录录波波分分析析流流经经变变压压器器10KV10KV侧侧的的最最大大短短路路电电流流为为15kA15kA。差差动动掉掉闸闸7S7S后后变变压压器器的的轻轻瓦瓦斯斯发发信信号号。现现场场外外观观检检查查，瓦瓦斯斯继继电电器器油油室室有有1/31/3的气体，变压器本体外观检查，无变形等特征。的气体，变压器本体外观
73、检查，无变形等特征。n n2.2.现场检查试验情况及初步原因分析：现场检查试验情况及初步原因分析：n n 当当日日，我我们们迅迅速速对对该该变变压压器器进进行行相相关关项项目目的的电电气气试试验验和和取取油油样样色色谱谱分分析析；变变压压器器全全部部绝绝缘缘项项目目试试验验合合格格（2 2），变变压压比比测测量量合合格格，变变压压器器空空载载损损耗耗由由43.59kW43.59kW上上升升至至56.8kW56.8kW；绕绕组组直直流流电电阻阻测测量量，高高、中中压压合合格格，低低压压侧侧直直流流电电阻阻三三相相不不平平衡衡系系数数达达26%26%，变变压压器器油油的的气气相相色色谱谱分分析析发
74、发现现特特征征气气体体含含量量异异常常，其其中中，C C2 2H H2 2达达5050ul/lul/l，具具体试验数据分别如表体试验数据分别如表1 1和表和表2 2：表1SFSZ740000/110变压器绕组直流电阻测量数据天气：晴，气温80C高压绕组直流电阻（运行分头）A504.3mB507.7mC503.7m中压绕组直流电阻AmOm60.81mBmOm60.78mCmOm61.70m低压绕组直流电阻ab7.296mbc8.217mca7.325m低压绕组直流电阻（折算值）a10.549mb10.475mc13.488m表2SFSZ740000/110变压器油色谱分析检测值单位：ul/l气体
75、组分分析时间H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2总烃2002.10.16（故障前）251019574224.9103.65028.562002.10.22（17：00）671118586835.2810.53.9550.9100.642002.10.22（21：00）7313066720344.34.73981.63n n 同时查阅变电站运行记录，发现该变压器在投运同时查阅变电站运行记录，发现该变压器在投运后，曾在该站另一台变压器停电检修时多次过负后，曾在该站另一台变压器停电检修时多次过负荷运行，并经历过荷运行，并经历过8 8次类似的近距离出口短路冲击。次类似的近距离出口短路冲击。 由
76、于油中溶解的特征气体由于油中溶解的特征气体C C2 2H H2 2占主要成分，且远占主要成分，且远远超过导则规定的远超过导则规定的5 5ul/lul/l的注意值的注意值，可以断定变压，可以断定变压器内部发生了高能量的电弧放电，又低压线圈直器内部发生了高能量的电弧放电，又低压线圈直流电阻严重不平衡，再加上故障瞬间变压器低压流电阻严重不平衡，再加上故障瞬间变压器低压绕组经受了绕组经受了15kA15kA短路电流的冲击，结合变压器空短路电流的冲击，结合变压器空载损耗上升和以往运行情况，初步认定变压器低载损耗上升和以往运行情况，初步认定变压器低压线圈因受短路冲击而损坏，变压器无法继续投压线圈因受短路冲击
77、而损坏，变压器无法继续投入运行。由于变压器为钟罩焊死的全密封结构，入运行。由于变压器为钟罩焊死的全密封结构，现场不具备吊罩进行进一步检查和处理的条件，现场不具备吊罩进行进一步检查和处理的条件，只能返厂进行修理。只能返厂进行修理。n n 3.3.返厂吊罩检查和修理情况：返厂吊罩检查和修理情况：n n变压器返厂后，割开钟罩和底盘的联结焊缝，吊开钟罩及线包变压器返厂后，割开钟罩和底盘的联结焊缝，吊开钟罩及线包检查，高压线包、铁心和外部可视的所有部件正常，各紧固件无检查，高压线包、铁心和外部可视的所有部件正常，各紧固件无松动现象，外观清洁，绝缘正常；吊出的高、中压线圈皆无变形松动现象，外观清洁，绝缘正
78、常；吊出的高、中压线圈皆无变形和损伤，而和损伤，而三个三个低压线圈都有不同程度变形，其中低压线圈都有不同程度变形，其中a a相最严重，相最严重，c c相较轻微，相较轻微，a a相沿线包纵向相沿线包纵向2/32/3的绕组收缩变形严重，有的绕组收缩变形严重，有3 3匝线圈的匝线圈的绝缘烧损，低压线圈的内衬还氧树脂筒无损伤和变形。由于返厂绝缘烧损，低压线圈的内衬还氧树脂筒无损伤和变形。由于返厂的同时，我们就考虑到低压线圈损坏的可能性大，必须进行更换，的同时，我们就考虑到低压线圈损坏的可能性大，必须进行更换，固由制造厂提前制作了同结构的低压线圈，并进行干燥处理；确固由制造厂提前制作了同结构的低压线圈，
79、并进行干燥处理；确认故障后，就立即更换了三个低压线圈及部分绝缘材料，将原高、认故障后，就立即更换了三个低压线圈及部分绝缘材料，将原高、中压线圈继续使用；由于变压器本体及相关绝缘材料暴露在空气中压线圈继续使用；由于变压器本体及相关绝缘材料暴露在空气中的时间仅中的时间仅4848小时，大大缩短了变压器的干燥处理时间，经在工小时，大大缩短了变压器的干燥处理时间，经在工厂气相干燥厂气相干燥4040小时，变压器即通过了全部的出厂交接验收试验；小时，变压器即通过了全部的出厂交接验收试验；考虑现场供电负荷紧张，变压器总装结束后即运回变电站；经过考虑现场供电负荷紧张，变压器总装结束后即运回变电站；经过现场安装试
80、验合格后，投入运行正常。由于运输方便，距离短，现场安装试验合格后，投入运行正常。由于运输方便，距离短，事故抢修准备充分，组织得力，从事故发生到变压器再次投入运事故抢修准备充分，组织得力，从事故发生到变压器再次投入运行，仅用行，仅用1515天。天。n n4.4.变压器损坏的原因分析变压器损坏的原因分析：n n 由于变压器本身抗短路冲击的能由于变压器本身抗短路冲击的能力较差，再加上中、低压绕组的短力较差，再加上中、低压绕组的短路阻抗最小；从变压器运行历史情路阻抗最小；从变压器运行历史情况看，在经多次发生低压侧近距离况看，在经多次发生低压侧近距离出口短路时，变压器绕组多次承受出口短路时，变压器绕组多
81、次承受强大的电动力冲击和瞬间过热，引强大的电动力冲击和瞬间过热，引起低压绕组蠕变形和绝缘材料局部起低压绕组蠕变形和绝缘材料局部损坏，数次积累的破坏效应，最终损坏，数次积累的破坏效应，最终导致低压线包损坏是该次变压器发导致低压线包损坏是该次变压器发生事故的直接原因。生事故的直接原因。n n四、变压器在现场修复的实例：n n1.1.发生出口短路事故情况简介：发生出口短路事故情况简介：n n 某某变变压压器器（SFSZSFSZ7 7220/150000220/150000），9494年年产产品品，9797年年8 8月月开开始始运运行行，在在20012001年年8 8月月2323日日，强强雷雷暴暴雨雨
82、间间有有冰冰雹雹天天气气，由由于于高高压压室室窗窗子子玻玻璃璃损损坏坏，雨雨水水和和潮潮气气侵侵入入室室内内，造造成成距距变变压压器器约约50m50m的的高高压压室室内内的的铝铝排排及及支支持持瓷瓷瓶瓶放放电电，引引发发该该变变压压器器近近距距离离三三相相出出口口短短路路，变变压压器器差差动动保保护护动动作作，跳跳开开变变压压器器三三侧侧开开关关，流流过过变变压压器器的的最最大大短短路路故故障障电电流流为为 15000A15000A，故故障障切切除除时时间间75mS75mS。 由由于于现现场场试试验验变变压压器器绕绕组组直直流流电电阻阻、空空载载损损耗耗、绕绕组组及及铁铁芯芯绝绝缘缘、变变压压
83、比比、绕绕组组泄泄漏漏电电流流等等试试验验项项目目均均无无异异常常，检检查查变变压压器器三三侧侧避避雷雷器器计计数数器器均均未未动动作作；油油中中溶溶解解气气体体气气相相色色谱谱分分析析正正常常，特特征征气气体体的的比比较较数据如表数据如表3 3：气体组分分析日期H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2总烃07.12故障前3399820793.374.471.861.2810.9808.23上午故障后58129832955.496.252.430.79.14.9108.23下午故障后55121530785.316.492.120.9414.86表3：SFSZ7220/150000变压器油色
84、谱检测值单位：ul/l基于差动故障点明显（且不在变压器内部），色谱分析和电气试验无异常，随对变压器差动保护回路通电检查后，确定对变压器于8月24日冲击送电。结果变压器重瓦斯保护动作，检查瓦斯继电器内存有大量气体，点火能够燃烧；取油样色谱分析结果如表4：表4：SFSZ7220变压器冲击送电后油色谱检测值单位：ul/l气体组分分 析 日 期H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2总烃08.255121317295887163.611.5185.2447.3n n2.现场试验情况及初步原因分析：n n 三三比比值值法法分分析析，故故障障编编码码为为1 10 02, 2,系系高高能能量量工工频频续
85、续流流放放电电，可可能能为为绕绕组组之之间间或或绕绕组组对对地地之之间间的的的的绝绝缘缘油油发发生生电电弧弧击击穿穿；由由于于COCO、COCO2 2特特别别是是COCO含含量量变变化化不不大大，C C2 2H H2 2含含量量最最高高，C C2 2H H6 6、CHCH4 4含含量量相相对对较较低低，C C2 2H H4 4含含量量较较高高，说说明明变变压压器器内内部部系系高高能能量量放放电电故故障障和和故故障障过过程程中中的的瞬瞬间间过过热热，涉涉及及固固体体绝绝缘缘的的可可能能性性较较小小，变变压压器器全全面面电电气气试试验验，绝绝缘缘项项目目正正常常，用用变变比比电电桥桥测测量量高高、
86、中中压压分分别别对对低低压压的的变变比比，无无测测量量数数据据输输出出；测测量量35kV35kV线线圈圈直直流流电电阻阻，不不平平衡衡系系数数超超标标，为为获获得得更更准准确确数数据据，从从变变压压器器35KV35KV侧侧手手孔孔处处打打开开低低压压绕绕组组的的三三角角联联结结点点，独独立立测测量量a a、b b、c c三三个个低低压压线线圈圈的的直直流流电电阻阻，具体结果如表具体结果如表5 5：表5：SFSZ7220/150000变压器低压绕组直流电阻测量数据单位：abbcacabc0.036740.032080.032020.051640.068330.05147由于b相电阻明显增大，说明
87、35KV低压线圈b相存在匝间短路并有断匝现象。8月28日变压器吊罩检查，各部位紧固件无明显松动，外侧能见高压线圈无变形，外观可视油道无堵塞，低压线圈变形情况无法检查，发现中相低压线包内侧与铁芯立柱之间有烧损的纸绝缘灰烬和少量铜熔渣；变压器扣罩密封，充干燥的氮气存放。从以上检查试验和色谱分析结果推断，变压器低压线圈b相匝间短路并有断匝是变压器重瓦斯动作的直接原因。n n3.3.吊罩检查及修理情况：吊罩检查及修理情况： n n 考考虑虑受受事事故故抢抢修修时时间间的的限限制制，结结合合制制造造厂厂的的抢抢修修经经验验，由由制制造造厂厂提提前前制制做做三三个个线线圈圈及及准准备备相相关关需需更更换换
88、的的绝绝缘缘材材料料后后，变变压压器器在在现现场场进进行行修修复复。9 9月月8 8日日8 8点点0000分分，变变压压器器吊吊罩罩吊吊出出高高中中压压线线圈圈检检查查，检检查查无无变变形形和和放放电电现现象象，仅仅低低压压线线圈圈a a、b b相相严严重重变变形形，b b相相绕绕组组线线圈圈换换位位处处2 2处处分分别别烧烧断断2 2股股和和3 3股股导导线线，检检查查铁铁芯芯等等其其它它部部位位正正常常，各各部部螺螺栓栓无无明明显显松松动动。于于1111日日2323点点3030分分，现现场场完完成成了了变变压压器器恢恢复复性性检检修修，本本次次更更换换了了3 3个个低低压压线线圈圈及及其其
89、上上下下主主绝绝缘缘端端圈圈、中中低低压压线线圈圈之之间间的的纸纸板板和和油油隙隙撑撑条条、线线包包上上下下部部的的成成型型角角环环、低低压压线线圈圈与与铁铁芯芯柱柱间间的的地地屏屏、部部分分密密封封胶胶垫垫等等；经经过过器器身身整整理理和和杂杂物物清清理理，焊焊接接恢恢复复各各联联结结引引线线，扣扣钟钟罩罩进进行行密密封封；随随后后变变压压器器本本体体抽抽真真空空注注油油（故故障障后后，提提前前对对变变压压器器油油进进行行脱脱气气和和过过滤滤处处理理并并合合格格），1212日日变变压压器器套套管管等等附附件件组装完毕组装完毕n n由由于于变变压压器器器器身身暴暴露露在在空空气气中中近近909
90、0个个小小时时，各各绝绝缘缘件件受受潮潮严严重重；必必须须在在现现场场干干燥燥处处理理，为为提提高高干干燥燥效效率率，现现场场干干燥燥采采用用热热油油循循环环，变变压压器器本本体体高高真真空空度度，底底部部辅辅助助加加热热，经经过过178178h h的的干干燥燥，按按规规程程（3 3）要要求求抽抽真真空空并并注注入入合合格格变变压压器器油油，按按更更换换线线圈圈大大修修的的标标准准进进行行现现场场交交接接验验收收试试验验，各各项项指指标标全全部部合合格格，并并进进行行了了变变压压器器绕绕组组变变形形测测量量，结结果果对对比比分分析析，符符合合要要求求；变变压压器器投投入运行，至今无异常。入运行
91、，至今无异常。n n4.4.变压器损坏的原因分析：变压器损坏的原因分析：n n 2323日变压器近距离出口短路后，虽然各项日变压器近距离出口短路后，虽然各项试验项目合格，色谱分析正常，无高能量放试验项目合格，色谱分析正常，无高能量放电特征，但该由于变压器系电特征，但该由于变压器系9494年产品，在设年产品，在设计和工艺上对抗出口短路冲击性能的考虑不计和工艺上对抗出口短路冲击性能的考虑不足，内侧绕组采用的是撑条和绝缘纸板结构，足，内侧绕组采用的是撑条和绝缘纸板结构，机械强度低，抗出口短路冲击的能力差，在机械强度低，抗出口短路冲击的能力差，在短路电流电动力的作用下，所承受的幅向电短路电流电动力的作
92、用下，所承受的幅向电动力使低压绕组沿径向向内压缩，造成低压动力使低压绕组沿径向向内压缩，造成低压线圈失稳，已经使变压器低压绕组变形，另，线圈失稳，已经使变压器低压绕组变形，另，绕组在承受短路电流的瞬间，产生很大的热绕组在承受短路电流的瞬间，产生很大的热量，因热稳定性差，中相低压匝间绝缘遭到量，因热稳定性差，中相低压匝间绝缘遭到破坏，给破坏，给2525日变压器冲击送电时重瓦斯动作，日变压器冲击送电时重瓦斯动作，潜伏了隐患。潜伏了隐患。n n同时，虽然事故直接表现在同时，虽然事故直接表现在b b相低压线圈，相低压线圈，但由于变压器系承受了三相出口短路，结但由于变压器系承受了三相出口短路，结合近几年
93、大型变压器出口短路后，三相低合近几年大型变压器出口短路后，三相低压线圈同时变形损坏而高中压线圈良好的压线圈同时变形损坏而高中压线圈良好的实际，虽然外观无法检查到低压线圈的变实际，虽然外观无法检查到低压线圈的变形情况，但由于变压器中、低压绕组间的形情况，但由于变压器中、低压绕组间的短路阻抗最小，三相低压线圈不同程度变短路阻抗最小，三相低压线圈不同程度变形是肯定的；随确定本次变压器修复形是肯定的；随确定本次变压器修复, ,三相三相线圈同时更换，并吸取事故教训，提高变线圈同时更换，并吸取事故教训，提高变压器抗出口短路冲击能力，新更换的线圈压器抗出口短路冲击能力，新更换的线圈采用自粘式采用自粘式HQQ
94、NHQQN换位导线绕制，内径采换位导线绕制，内径采用用T4T4特硬纸板筒，撑条和垫块等采用进口特硬纸板筒，撑条和垫块等采用进口纸板并密化处理。纸板并密化处理。n n五、预防变压器短路事故的几点体会和预五、预防变压器短路事故的几点体会和预防措施：防措施：n n1. 1.随随着着现现代代电电网网装装机机容容量量的的增增大大，电电力力系系统统用用电电负负荷荷高高，系系统统短短路路容容量量大大，短短路路电电流流剧剧增增，而而变变压压器器在在科科研研、设设计计和和制制造造中中，抗抗出出口口短短路路冲冲击击的的能能力力跟跟不不上上，又又加加配配电电系系统统出出线线多多，网网络络复复杂杂，配配电电设设备备事
95、事故故时时有有发发生生；是是近近几几年年变变压压器器近近距距离离出口短路损坏事故增多的主要原因。出口短路损坏事故增多的主要原因。n n2. 2.变变压压器器近近距距离离出出口口短短路路瞬瞬间间，强强大大的的短短路路电电流流通通过过变变压压器器，引引起起严严重重过过热热和和承承受受强强大大电电动动力力，引引起起变变压压器器绕绕组组变变形形和和绝绝缘缘材材料料损损坏坏，是是变变压压器器损损坏坏的的直直接接原原因因；经经现现场场分分析析判判别别，一一旦旦确确定定绕绕组组变变形形和和绝绝缘缘材材料料损损坏坏，只只能能尽尽快快修修复复，线线圈圈修修整整或或更更换换；实实践践证证明明：变变压压器器在在现现
96、场场能能够够更更换换线线圈圈，这这样样既既能能缩缩短短修修复复时时间间，又又可可减减少少返返厂厂装装运运费费用用，只只要要采采取取必必要要的的防防受受潮潮和和干干燥燥等等措措施施，应应该该是是经经济济可可行行的的，但但必必须须针针对对现现场场环环境境和和技技术术条条件等具体确定。件等具体确定。n n3.3.减少电力变压器出口短路损坏事故，做为运行单位一是减少电力变压器出口短路损坏事故，做为运行单位一是在设备选型定货时，应尽量选用通过短路试验的变压器制在设备选型定货时，应尽量选用通过短路试验的变压器制造厂家，并合理选择容量和适当提高短路阻抗，尽量减少造厂家，并合理选择容量和适当提高短路阻抗，尽量
97、减少不必要的调压分节抽头。二是要提高变压器近距离出线的不必要的调压分节抽头。二是要提高变压器近距离出线的绝缘水平，优化电力变压器低压侧的运行环境，如：采用绝缘水平，优化电力变压器低压侧的运行环境，如：采用高可靠性的封闭绝缘母线，母线桥加装热缩绝缘护套，尽高可靠性的封闭绝缘母线，母线桥加装热缩绝缘护套，尽量采用电缆出线，量采用电缆出线，2km2km范围内的架空线路使用绝缘架空线范围内的架空线路使用绝缘架空线等；减少低压相联结设备的绝缘事故几率，以降低近距离等；减少低压相联结设备的绝缘事故几率，以降低近距离故障的影响和危害；三是并列运行的电力变压器可考虑加故障的影响和危害；三是并列运行的电力变压器
98、可考虑加装保护自投装置，正常方式开环运行，以减少短路时流过装保护自投装置，正常方式开环运行，以减少短路时流过变压器的短路电流。四是提高继电保护装置的快速性，采变压器的短路电流。四是提高继电保护装置的快速性，采用微机保护装置，尽量压缩系统中保护的动作级差，缩短用微机保护装置，尽量压缩系统中保护的动作级差，缩短低压侧断路器的掉闸时间，缩短短路电流通过电力变压器低压侧断路器的掉闸时间，缩短短路电流通过电力变压器的作用时间。的作用时间。n n4. 4.电电力力变变压压器器近近距距离离出出口口短短路路后后，应应尽尽快快判判别别绕绕组组是是否否变变形形和和绝绝缘缘是是否否损损坏坏，以以便便确确定定变变压压
99、器器是是否否继继续续投投运运。一一是是尽尽快快进进行行油油色色谱谱分分析析，根根据据气气体体组组分分含含量量进进行行分分析析，一一旦旦C C2 2H H2 2急急剧剧上上升升，说说明明线线圈圈可可能能烧烧坏坏或或烧烧断断，线线包包绝绝缘缘遭遭到到破破坏坏。二二是是进进行行全全面面电电气气试试验验，排排除除线线圈圈绝绝缘缘损损坏坏的的可可能能，直直流流电电阻阻测测量量是是发发现现绕绕组组是是否否损损坏坏的的最最有有效效手手段段。三三是是进进行行变变压压器器绕绕组组变变形形测测量量工工作作，要要与与以以往往测测量量的的频频响响特特性性曲曲线线进进行行横横向向和和纵纵向向对对比比分分析析，判判定定电
100、电力力变变压压器器绕绕组组是是否否变变形形。四四是是在在不不能能确确定定的的条条件件下下，应应进进行行吊吊罩罩检检查查，未未经经全全面面检检查查和和综综合合分分析析，变变压压器器不不得得投投入入运运行行。检检查查结结果果和和试试验验数数据据分分析析，必必须须将将气气相相色色谱谱分分析析和和相相关关电电气气试试验验数数据据、外外观观检检查查情情况况、自自动动装装置置的的动动作作情情况况等等有有机机的的结结合合起起来来，进进行行综综合合的的分分析析判判断断，才才能能准准确确的的对对故故障障定定性性和和定定量量识识别别，这这也也是是电力设备预防性试验规程一再明确的要求。电力设备预防性试验规程一再明确
101、的要求。结束语：n n变压器近距离出口短路损坏事故，危害严重，损失巨大，影响电网安全稳定运行；正确的综合分析，尽快判别故障性质，对制定修复方案，迅速恢复运行，至关重要；采取综合性的治理和预防措施，针对性的减少配电事故，减少变压器近距离出口短路的几率，确保变压器安全运行，必须引起制造厂、检修和运行单位的高度重视。n n一起一起110kV变压器高压绕组断股变压器高压绕组断股n n故障的分析处理故障的分析处理n n 结合现场一起110KV变压器高压绕组断股故障的处理实例，对绕组直流电阻的测试结果进行分析，并结合故障后油中特征气体含量的变化情况，介绍类似故障的分析和试验方法，提出预防事故的综合防范措施
102、。1 1 变压器断股故障的现场特征变压器断股故障的现场特征变压器断股故障的现场特征变压器断股故障的现场特征 某某型型式式为为SZ10SZ1050000/11050000/110的的变变压压器器，采采用用MRMR型型有有载载分分接接开开关关，110kV110kV高高压压线线圈圈采采用用4 4股股导导线线并并绕绕的的制制作作结结构构，绕绕组组的的导导线线从从根根部部引引出出并并与与多多股股软软铜铜线线焊焊接接形形成成高高压压引引线线；该该变变压压器器20042004年年1010月月出出厂厂，当当年年1212月月安安装装并并交交接接验验收收试试验验合合格格，由由于于当当时时负负荷荷的的原原因因，经经
103、过过5 5次次全全电电压压冲冲击击并并正正常常试试运运行行2424小小时时后后停停运运，20062006年年1 1月月1010日日再再次次并并网网运运行行，低低压压侧侧经经过过10kV10kV母母线线带带2 2条条10kV10kV线线路路约约4000kVA4000kVA负负载载，1 1月月1818日日其其中中一一条条10kV10kV线线路路出出线线电电缆缆头头的的a a、c c相相避避雷雷器器引引线线短短接接，造造成成相相间间放放电电短短路路，线线路路出出线线开开关关掉掉闸闸，变变压压器器仍仍正正常常运运行行，故故障障点点距距变变压压器器的的电电气气距距离离约约150150米米；2006200
104、6年年1 1月月1919日日2020时时4141分分，在在发发电电机机通通过过10kV10kV联联络络线线同同期期并并网网时时，变变压压器器差差动动保保护护、后后备备保保护护、与与电电厂厂联联络络的的线线线线路路保保护护启启动动，瓦瓦斯斯继继电电器器发发信信号号，差差动动保保护护动动作作掉掉闸闸。现现场场对对变变压压器器外外观观检检查查，瓦瓦斯斯继继电电器器内内有有少少量量气气体体，其其它它未未发发现现箱箱体体变变形形等等异异常常现现象象；分分析析差差动动保保护护录录波波发发现现三三相相故故障障电电流流不不平平衡衡，高高压压绕绕组组A A、B B、C C三三相相电电流流的的近近似似值值为为20
105、4A204A，13 13 2A2A和和 1710A1710A，二二次次绕绕组组a a、b b、c c三三相相电电流流的的近近似似值值为为925A925A，1050A1050A和和1500A1500A，初初步步判判定定该该变变压压器器C C相高压绕组发生故障相高压绕组发生故障。2 2 试验数据的初步分析试验数据的初步分析 为查清故障的部位及性质，分别取油、气样进行色谱分析；现场对变压器进行绕组直流电阻、变压比、铁心及绕组绝缘电阻、空载损耗等测量试验，发现变压器油中特种气体含量异常和高压绕组三相直流电阻不平衡。2.12.1关于油色谱结果的初步分析关于油色谱结果的初步分析变压器故障前后油、气气相色谱
106、分析结果如表变压器故障前后油、气气相色谱分析结果如表1 1 表表1 1 变压器油、气气相色谱分析结果变压器油、气气相色谱分析结果 单位：单位：ul/lul/l 试验日期氢气一氧化碳二氧化碳甲烷乙烯乙烷乙炔总烃备注05.06.29（故障前）511354120.680.821.1202.63油样05.12.28（故障前）662053990.830.580.6202.03油样06.01.18（故障后）2943511161002287696686851298026209气样06.01.18（故障后）822133651.656.030.488.2716.43油样n n 可可以以看看出出，故故障障后后油油
107、中中特特征征气气体体乙乙炔炔的的含含量量占占主主要要成成分分，且且超超出出电电力力设设备备预预防防性性试试验验规规程程规规定定的的5ul/l5ul/l注注意意值值，由由于于总总烃烃的的含含量量较较低低，未未达达到到导导则则规规定定的的150ul/l150ul/l注注意意值值的的数数值值22，不不能能用用三三比比值值法法进进行行判判断断分分析析；又又COCO、COCO2 2等等特特征征气气体体含含量量变变化化不不大大，铁铁心心及及绕绕组组绝绝缘缘电电阻阻、空空载载损损耗耗等等测测量量试试验验合合格格，结结合合瓦瓦斯斯继继电电器器内内有有可可燃燃性性气气体体，判判定定该该变变压压器器内内部部发发生
108、生高高能能量量的的电电弧弧放放电电故故障障，该该故故障障未未涉涉及及固固体体绝绝缘缘，可可能能集集中中在在有有载载调调压压开开关关和和变变压压器器绕绕组组等等部部位位，与与铁铁心心等等部部件件关系不大。关系不大。 2.22.2关于绕组直流电阻不平衡的初步分析关于绕组直流电阻不平衡的初步分析现场测量变压器高、低压绕组所有分接的三相直流电阻，其测试结果如表现场测量变压器高、低压绕组所有分接的三相直流电阻，其测试结果如表2 2表表2 2 变压器绕组直流电阻测试数据变压器绕组直流电阻测试数据 单位：单位：相别分接位置RAORBORCO三相不平衡系数%相别分接位置RAORBORCO三相不平衡系数%10.
109、36810.3690.473926.2100.32370.32300.427829.220.36110.36220.466926.7110.33020.32970.434628.730.35380.35490.459727120.33710.33690.441628.140.34680.34790.452627.7130.34390.34380.448727.650.33990.34060.445528.1140.35020.35020.455027.260.33350.33450.439328.6150.35640.35650.461426.870.32740.32820.433029.11
110、60.36270.36300.467626.380.32120.32210.426729.5170.36920.36930.474125.990.31370.31440.418630低压侧Rab=0.004131Rbc=0.004133Rca=0.004146线间不平衡系数0.3% 比比比比较表较表较表较表2 2 2 2中的数据可以发现，高压侧中的数据可以发现，高压侧中的数据可以发现，高压侧中的数据可以发现，高压侧C C C C相直流电相直流电相直流电相直流电阻明显偏大，且各分接的三相不平衡系数皆超过阻明显偏大，且各分接的三相不平衡系数皆超过阻明显偏大，且各分接的三相不平衡系数皆超过阻明显偏大
111、，且各分接的三相不平衡系数皆超过25%25%25%25%；由于变压比测量结果合格，低压侧直流电阻测量合；由于变压比测量结果合格，低压侧直流电阻测量合；由于变压比测量结果合格，低压侧直流电阻测量合；由于变压比测量结果合格，低压侧直流电阻测量合格，可以排除格，可以排除格，可以排除格，可以排除A A A A、B B B B相故障和相故障和相故障和相故障和C C C C相绕组断匝的可能，由相绕组断匝的可能，由相绕组断匝的可能，由相绕组断匝的可能，由于于于于C C C C相在每个分接的直流电阻都大，且符合调压线圈相在每个分接的直流电阻都大，且符合调压线圈相在每个分接的直流电阻都大，且符合调压线圈相在每个
112、分接的直流电阻都大，且符合调压线圈匝数变化的规律，可以排除调压线圈和分接开关的切匝数变化的规律，可以排除调压线圈和分接开关的切匝数变化的规律，可以排除调压线圈和分接开关的切匝数变化的规律，可以排除调压线圈和分接开关的切换开关部分发生故障的可能，故障的部位极有可能在换开关部分发生故障的可能，故障的部位极有可能在换开关部分发生故障的可能，故障的部位极有可能在换开关部分发生故障的可能，故障的部位极有可能在主绕组和分接开关的选择开关联结部位；一是选择开主绕组和分接开关的选择开关联结部位；一是选择开主绕组和分接开关的选择开关联结部位；一是选择开主绕组和分接开关的选择开关联结部位；一是选择开关极性转换器的
113、关极性转换器的关极性转换器的关极性转换器的CKCKCKCK点压接螺栓松动，二是高压线圈引点压接螺栓松动，二是高压线圈引点压接螺栓松动，二是高压线圈引点压接螺栓松动，二是高压线圈引线与套管导电杆的焊接不良，三是高压线圈根部线与套管导电杆的焊接不良，三是高压线圈根部线与套管导电杆的焊接不良，三是高压线圈根部线与套管导电杆的焊接不良，三是高压线圈根部G3G3G3G3点点点点与引线的焊接不良，四是变压器主线圈导线焊接点开与引线的焊接不良，四是变压器主线圈导线焊接点开与引线的焊接不良，四是变压器主线圈导线焊接点开与引线的焊接不良，四是变压器主线圈导线焊接点开焊或断股；又由于变压器高压线圈是焊或断股；又由
114、于变压器高压线圈是焊或断股；又由于变压器高压线圈是焊或断股；又由于变压器高压线圈是4 4 4 4股导线并绕结股导线并绕结股导线并绕结股导线并绕结构，而恰恰构，而恰恰构，而恰恰构，而恰恰C C C C相直流电阻增加值在四分之一左右，相直流电阻增加值在四分之一左右，相直流电阻增加值在四分之一左右，相直流电阻增加值在四分之一左右，C C C C相相相相线圈线圈线圈线圈4 4 4 4股导线断一股的可能性最大。股导线断一股的可能性最大。股导线断一股的可能性最大。股导线断一股的可能性最大。 n n3 3 3 3 变压器故障部位的进一步确认与修复变压器故障部位的进一步确认与修复变压器故障部位的进一步确认与修
115、复变压器故障部位的进一步确认与修复n n为为进进一一步步查查找找故故障障部部位位，按按照照由由简简到到繁繁的的顺顺序序进进行行检检查查；变变压压器器绕绕组组（含调压线圈）及分接开关的电气接线如图（含调压线圈）及分接开关的电气接线如图1 1所示。所示。n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n 图图1 1 变压器绕组及分接开关的电气接线图变压器绕组及分接开关的电气接线图 1 1月月2020日拆除日拆除C C相高压套管，对高压引线焊接相高压套管，对高压引线焊接部位（图部位（图1 1中的中的G3G3点）进行检查，未发现放电和过点）进
116、行检查，未发现放电和过热异常；又在现场对变压器放油，从人孔进入检热异常；又在现场对变压器放油，从人孔进入检查本体，检查选择开关到调压线圈各联结点的压查本体，检查选择开关到调压线圈各联结点的压接情况，其中，重点检查故障相有载调压开关选接情况，其中，重点检查故障相有载调压开关选择开关极性转换器的择开关极性转换器的CKCK点（如图点（如图1 1位置），无联结位置），无联结松动和放电痕迹；检查变压器内部可见部位，未松动和放电痕迹；检查变压器内部可见部位，未发现集炭发黑或过热异常，因该变压器发现集炭发黑或过热异常，因该变压器C C相线包在相线包在人孔的另一侧，工作人员无法进入而进行更详细人孔的另一侧，工
117、作人员无法进入而进行更详细检查；又从选择开关的极性转换器的检查；又从选择开关的极性转换器的CKCK点处解除点处解除调压线圈，直接对三相主线圈的直流电阻进行测调压线圈，直接对三相主线圈的直流电阻进行测量，测得电阻值分别为量，测得电阻值分别为R RA AKA AK=0.3156=0.3156，R RB B BKBK=0.3152=0.3152，R RC CKC CK=0.4209=0.4209，C C相电阻值仍然明相电阻值仍然明显偏大，不平衡系数在显偏大，不平衡系数在25%25%以上；以上； n n2222日日在在现现场场按按照照制制造造厂厂要要求求对对变变压压器器吊吊罩罩进进一一步步检检查查，外
118、外部部可可见见线线圈圈的的焊焊接接部部位位无无发发热热和和烧烧灼灼痕痕迹迹；剥剥开开C C相相导导线线根根部部H3H3点点和和其其它它焊焊接接部部位位的的绝绝缘缘包包扎扎层层，焊焊接接质质量量良良好好，所所以以，判判定定变变压压器器故故障障部部位位在在C C相相主主线线圈圈内内部部，结结合合试试验验结结果果分分析析，具具体体故故障障部部位位应应该该在在C C相相绕绕组组内内部部导导线线的的换换位位焊焊接接点点处处；变压器只能返厂检查和修复。变压器只能返厂检查和修复。n n变变压压器器返返厂厂后后吊吊出出调调压压线线圈圈，在在C C相相主主线线圈圈自自下下而而上上第第2828段段内内层层，发发现
119、现换换位位处处的的导导线线搭搭接接处处因因虚虚焊焊而而被被烧烧断断，外外包包的的绝绝缘缘纸纸烧烧焦焦。对对该该点点重重新新焊焊接接并并加加强强导导线线绝绝缘缘包包扎扎；修修复复后后的的变变压压器器于于2 2月月5 5日日返回变电站，安装投运后运行良好。返回变电站，安装投运后运行良好。4 4 4 4 故障的原因分析与防范措施故障的原因分析与防范措施故障的原因分析与防范措施故障的原因分析与防范措施 从以上的检查试验过程可以知道，本次变压从以上的检查试验过程可以知道，本次变压器高压绕组断股故障的直接原因，应该是线圈导器高压绕组断股故障的直接原因，应该是线圈导线的焊接质量不良引起；之所以变压器能够顺利
120、线的焊接质量不良引起；之所以变压器能够顺利通过出厂及交接验收的所有试验项目，并经过较通过出厂及交接验收的所有试验项目，并经过较长时间运行而无发热现象（本次故障前变压器油长时间运行而无发热现象（本次故障前变压器油色谱分析正常），也未暴露出故障其它象征，主色谱分析正常），也未暴露出故障其它象征，主要是因为：一是正常测量直流电阻的电流（一般要是因为：一是正常测量直流电阻的电流（一般为为5A-20A5A-20A）较小，只要是有一定的接触面测试结）较小，只要是有一定的接触面测试结果就能合格。二是运行后变压器的实际负载电流果就能合格。二是运行后变压器的实际负载电流小（不到额定电流的十分之一），四股导线组成
121、小（不到额定电流的十分之一），四股导线组成的线圈仅有一股导线焊接质量不良，还不会导致的线圈仅有一股导线焊接质量不良，还不会导致线圈过热。线圈过热。 n n 1 1月月1818日日10kV10kV出出线线电电缆缆头头处处的的a a、c c相相短短路路故故障障，使使变变压压器器经经受受了了近近距距离离出出口口短短路路电电流流的的冲冲击击，虽虽然然10kV10kV出出线线开开关关掉掉闸闸的的同同时时变变压压器器未未能能损损坏坏故故障障，但但超超过过额额定定电电流流数数倍倍的的短短路路电电流流通通过过绕绕组组导导线线，短短路路电电流流产产生生的的机机械械应应力力和和超超过过允允许许运运行行温温度度数数
122、倍倍的的瞬瞬间间高高温温，使使绕绕组组发发生生一一定定的的变变形形，使使导导线线换换位位处处的的不不良良焊焊接接点点遭遭到到进进一一步步破破坏坏，给给本本次次高高压压绕绕组组断断股股故故障障留留下下隐隐患患，使使变变压压器器在在发发电电厂厂正正常常并并网网电电流流的的扰扰动动下下，即即发发生生了了高高压压绕绕组组断断股股故故障障。该该股股导导线线烧烧断断时时，由由于于变变压压器器保保护护动动作作及及时时，没没有有损损坏坏相相临临导导线线的的绝绝缘缘而而发发生生短短路路，试试验验时时仅仅发发现现变变压压器器油油中中乙乙炔炔含含量量高高和和高高压压绕绕组组三三相相直直流流电电阻阻不不平平衡衡。认认
123、为为要要避避免免类类似似故故障障发发生生，应应重重点点采取以下防范措施：采取以下防范措施：4.14.1变变压压器器绕绕组组换换位位处处的的应应力力集集中中，受受力力情情况况复复杂杂，其其焊焊接接点点在在经经过过短短路路电电流流时时容容易易发发生生断断股股，危危急急变变压压器器安安全全运运行行，是是变变压压器器制制造造过过程程中中的的关关键键环环节节；变变压压器器制制造造厂厂家家应应保保证证焊焊接接导导线线足足够够的的搭搭接接长长度度，改改进进焊焊接接工工艺艺，提提高高焊焊接接质质量量，以以适适当当增增加其抗弯和拉伸强度。加其抗弯和拉伸强度。4.24.2落落实实国国家家电电网网公公司司颁颁布布的
124、的十十八八项项反反事事故故技技术术措措施施要要求求，减减少少变变压压器器低低压压出出口口短短路路故故障障的的几几率率，是是减减少少短短路路损损坏坏事事故故的的重重要要技技术术措措施施；除除加加强强设设备备的的检检修修维维护护和和提提高高装装置置绝绝缘缘水水平平外外，还还应应采采取取减减少少气气候候环环境境及及污污秽秽影影响响的的措措施施，通通过过压压缩缩变变压压器器主主保保护护的的动动作作时时间间，缩缩短短故故障障电电流流的的作作用用时时间间等等等。等。4.4.3 3变变压压器器经经受受出出口口短短路路电电流流冲冲击击，不不管管是是否否引引起起变变压压器器掉掉闸闸，应应尽尽快快判判别别绕绕组组
125、是是否否变变形形和和绝绝缘缘是是否否损损坏坏，要要尽尽快快取取油油样样进进行行油油色色谱谱化化验验，根根据据气气体体组组分分含含量量进进行行分分析析，一一旦旦C C2 2H H2 2急急剧剧上上升升，说说明明线线圈圈可可能能遭遭到到破破坏坏。有有条条件件时时应应进进行行全全面面电电气气试试验验，以以排排除除线线圈圈绝绝缘缘损损坏坏的的可可能能，直直流流电电阻阻测测量是发现绕组是否损坏的最有效手段。量是发现绕组是否损坏的最有效手段。4.4.4 4加加强强变变电电站站配配出出线线路路的的运运行行管管理理，建建立立配配电电线线路路故故障障分分析析记记录录，记记录录应应包包涵涵每每条条配配电电线线路路
126、的的掉掉闸闸情情况况，故故障障电电流流大大小小，保保护护动动作作时时间间，故故障障点点距距变变电电站站的的电电气气距距离离等等，以以之指导变压器的运行试验和状态检修。之指导变压器的运行试验和状态检修。4.4.5 5变变压压器器经经受受出出口口短短路路电电流流冲冲击击，高高压压和和低低压压绕绕组组都都有有断断股股损损坏坏的的可可能能，故故障障的的查查找找应应该该针针对对不不同同变变压压器器的的结结构构特特点点，由由简简到到繁繁，加加强强试试验验数数据据的的综综合合分分析析，准准确确对对损损坏坏部部位位定定性性和和定定位位，尽尽量量减减少少现现场场吊吊罩罩，并并尽尽快快联联系系制制造造厂厂家家做好
127、修复准备做好修复准备。第四章：第四章：变压器有载分接开关常见故障的综变压器有载分接开关常见故障的综合判断与现场处理合判断与现场处理n n 随随着着国国民民经经济济的的发发展展，在在电电力力系系统统中中，用用有有载载分分接接变变压压器器联联络络电电网网，稳稳定定负负荷荷中中心心电电压压，调调节节电电网网潮潮流流分分布布，改改善善电电气气设设备备运运行行条条件件和和提提高高供供电电电电压压质质量量，满满足足工工农农业业生生产产需需要要，具具有有广广泛泛的的优优越越性性。在在近近十十几几年年中中就就在在电电力力系系统统中中得得到到广广泛泛的的应应用用，有有载载分分接接变变压压器器采采用用的的分分接接
128、开开关关，做做为为一一种种在在线线动动态态装装置置，要要不不断断的的动动作作和和切切断断负负荷荷电电流流，动动作作相相对对频频繁繁；但但由由于于分分接接开开关关制制造造工工艺艺质质量量和和安安装装、运运行行、使使用用、维维护护不不当当，运运行行条条件件恶恶劣劣等等原原因因，就就不不可可避避免免的的给给变变压压器器运运行行增增加加了了事事故故几几率率，且且占占变变压压器器本本体体故故障障相相当当高高的的比比例，严重影响设备和系统的安全运行。例，严重影响设备和系统的安全运行。n n1 1、选择开关故障：、选择开关故障： n n 1 1、1 1 某变压器（型号为某变压器（型号为SFPSZ4-1500
129、00/220SFPSZ4-150000/220），），该变压器采用该变压器采用ZY1ZY1系列国产有载分接开关；系列国产有载分接开关；9999年年1111月月5 5日，在变压器由日，在变压器由4 4分接向分接向3 3分接调压的过程中，分接调压的过程中，变压器瓦斯保护动作，变压器三侧开关掉闸；进变压器瓦斯保护动作，变压器三侧开关掉闸；进行电气试验发现，行电气试验发现，220KV220KV高压绕组高压绕组A A相各分接的直相各分接的直流电阻异常，其中，流电阻异常，其中，3 3分接时绕组断线开路，直流分接时绕组断线开路，直流电阻为电阻为，5 5分接时直流电阻较正常成倍增长；分接时直流电阻较正常成倍增
130、长；而而A A相绕组其它分接和相绕组其它分接和B B、C C相绕组所有分接的直相绕组所有分接的直流电阻合格，均按分接顺序递增或递减，绝缘电流电阻合格，均按分接顺序递增或递减，绝缘电阻、介质损失角等电气绝缘和特性试验项目正常，阻、介质损失角等电气绝缘和特性试验项目正常，事故前后变压器本体油色谱分析的对比结果如表事故前后变压器本体油色谱分析的对比结果如表1 1。 表1变压器油色谱检测值单位：ul/l成份分析日期H2COCO2CH4C2H6C2H4C2H2总烃99年8月（事故前）14958579316.464.9413.20.1834.7899年11月（事故后）2351287579939.459.6
131、353.2753.89156.24n n2 2、2 2 故故障障的的判判断断分分析析：由由于于变变压压器器本本体体油油中中特特征征气气体体含含量量，乙乙炔炔（C C2 2H H2 2）占占重重要要成成分分，约约为为35%35%，同同时时C C2 2H H2 2/ / C C2 2H H4 4 11， CHCH4 4/ / H H2 2=0.17=0.17，C C2 2H H4 4 / /C C2 2H H6 6=5.5=5.5，三三比比值值编编码码为为1 10 02 2，判判定定变变压压器器内内部部存存在在工工频频续续流流的的高高能能量量放放电电；结结合合绕绕组组直直流流电电阻阻测测量量结结果
132、果，A A相相3 3分分接接开开路路，4 4分分接接直直流流电电阻阻增增大大，其其它它分分接接直直流流电电阻阻正正常常，可可判判明明变变压压器器的的主主线线圈圈绕绕组组正正常常，除除A A相相3 3、4 4分分接接调调压压线线圈圈外外，B B、C C相相和和A A相相的的其其它它调调压压线线圈圈也也正正常常，事事故故可可能能是是有有载载分分接接开开关关选选择择开开关关的的4 4分分接接触触头头接接触触不不良良，调调压压切切换换到到该该分分接接，通通过过运运行行电电流流时时燃燃弧弧，导导致致触触头头烧烧坏并开路。坏并开路。n n n n2、3现场处理：准备好选择开关触头后，对变压器吊罩检查；其中
133、，有载分接开关切换开关的各触头无燃弧放电痕迹，变压器各绕组及联结线正常，但发现A相选择开关4分接触头烧坏，静触头烧掉约1/2，动触头表面烧损，动、静触头不能接触，之间约有5mm的间隙；3分接静触头有放电烧伤痕迹。随对3、4分接的触头进行更换；经对变压器本体油脱气处理，变压器投于运行后，色谱跟踪分析正常。n n2 2、4 4预预防防措措施施：变变压压器器有有载载分分接接开开关关的的选选择择开开关关，虽虽然然在在调调压压过过程程中中不不参参与与切切断断负负荷荷电电流流，但但每每一一次次切切换换选选择择，要要求求动动、静静触触头头都都必必须须可可靠靠接接触触，且且接接触触的的压压力力和和面面积积满满
134、足足通通过过负负荷荷电流的要求，故应采取如下几种预防措施：电流的要求，故应采取如下几种预防措施：n n一一一一是是是是正正正正常常常常预预预预防防防防性性性性试试试试验验验验时时时时应应应应测测测测量量量量逐逐逐逐个个个个分分分分接接接接的的的的绕绕绕绕组组组组直直直直流流流流电电电电阻阻阻阻，不不不不常常常常用用用用分分分分接接接接应应应应反反反反复复复复切切切切换换换换后后后后测测测测量量量量，测测测测量量量量的的的的结结结结果果果果应应应应满满满满足足足足电电电电力力力力设设设设备备备备预预预预防防防防性性性性试试试试验验验验规规规规程程程程，同同同同分分分分接接接接不不不不同同同同相相
135、相相直直直直流流流流电电电电阻阻阻阻误误误误差差差差小小小小于于于于2%2%的的的的要求，同相各分接直流电阻按一定的规律递增或递减。要求，同相各分接直流电阻按一定的规律递增或递减。要求，同相各分接直流电阻按一定的规律递增或递减。要求，同相各分接直流电阻按一定的规律递增或递减。n n二二二二是是是是变变变变压压压压器器器器一一一一旦旦旦旦吊吊吊吊罩罩罩罩检检检检查查查查，重重重重点点点点应应应应检检检检查查查查选选选选择择择择开开开开关关关关各各各各触触触触头头头头的的的的接接接接触触触触情情情情况况况况，动动动动、静静静静触触触触头头头头两两两两接接接接触触触触面面面面间间间间应应应应有有有有
136、足足足足够够够够的的的的压压压压力力力力，同同同同时时时时对对对对发发发发现现现现有有有有烧烧烧烧伤伤伤伤放放放放电电电电痕痕痕痕迹迹迹迹或或或或表表表表面面面面氧氧氧氧化化化化的的的的触触触触头头头头，要要要要进进进进行行行行修修修修复复复复或或或或定定定定期期期期更更更更换换换换；必必必必要要要要时时时时要要要要逐逐逐逐一一一一测测测测量量量量各各各各动动动动、静静静静触触触触头头头头间间间间的的的的接接接接触触触触电电电电阻阻阻阻，其其其其阻阻阻阻值值值值应小于应小于应小于应小于500u500u。n n三三三三是是是是变变变变压压压压器器器器运运运运行行行行中中中中的的的的调调调调压压压
137、压操操操操作作作作，应应应应随随随随时时时时监监监监视视视视运运运运行行行行电电电电压压压压的的的的变变变变化化化化，出出出出现现现现电电电电压压压压不不不不变变变变化化化化、变变变变化化化化不不不不符符符符合合合合调调调调压压压压规规规规律律律律，三三三三相相相相电电电电压压压压变变变变化化化化不不不不对对对对应等情况，应立即停止调压并查明原因，进行处理应等情况，应立即停止调压并查明原因，进行处理应等情况，应立即停止调压并查明原因，进行处理应等情况，应立即停止调压并查明原因，进行处理。n n2、切换开关故障n nn n2 2、1 1 某某变变压压器器（SFPSZ1SFPSZ1- -15000
138、0/220150000/220），8484年年产产品品，分分接接开开关关型型号号：ZYIZYI- -IIIIII- -500/110C500/110C8 8；9292年年1212月月9 9日日，变变压压器器在在由由2 2分分接接向向1 1分分接接调调压压的的过过程程中中，有有载载分分接接开开关关瓦瓦斯斯继继电电器器动动作作，三三侧侧开开关关掉掉闸闸，现现场场外外观观检检查查发发现现：分分接接开开关关油油箱箱顶顶部部的的防防爆爆膜膜炸炸裂裂，上上部部保保护护挡挡板板飞飞出出4545米米以以外外，变变压压器器的的分分接接开开关关侧侧喷喷出出大大量量变变压压器器油油，分分接接开开关关油油枕枕中中的的
139、油油全全部部漏漏完完，分分接接指指示示变变压压器器本本体体为为1 1，机机构构指指示示为为2 2；变变压压器器外外部部其其它它部部件件未未见见异异常常；随随在在事事故故后后的的状状态态下下，对对变变压压器器进进行行电电气气检检查查试试验验和和对对本本体体油油取取样样色色谱谱分分析析。本本体体油油色色谱谱分分析析数数据据正正常常，各各类类绝绝缘缘项项目目及及变变压压比比、直直流流电电阻阻等等特特性性项目均正常。项目均正常。n n2 2、2 2 故故障障的的判判断断分分析析：从从外外观观检检查查和和试试验验情情况况看看: :确确切切故故障障点点应应在在切切换换开开关关油油箱箱内内部部，吊吊出出切切
140、换换开开关关芯芯子子发发现现：油油箱箱内内部部及及开开关关本本体体大大量量集集碳碳，过过渡渡电电阻阻烧烧断断，部部分分单单数数侧侧触触头头放放电电严严重重和和烧烧掉掉，油油箱箱底底部部有有烧烧熔熔的的铜铜屑屑和和过过渡渡电电阻阻丝丝，传传动动轴轴从从底底部部拧拧断断；经经查查看看运运行行记记录录，该该变变压压器器自自1010月月1919日日大大修修投投运运后后，运运行行正正常常，但但从从2 2分分接接向向1 1分分接接的的调调压压仅仅此此一一次次，再再加加分分接接指指示示位位置置机机构构和和本本体体不不对对应应，故故不不难难发发现现断断轴轴和和烧烧坏坏分分接接开开关关，是是由由于于安安装装错错
141、位位，调调压压至至极极限限位位置置时时过过档档和和燃燃弧弧引引起起。由由于于切切换换开开关关不不可可修修复复，故故本本次次确定对有载分接开关整体更换。确定对有载分接开关整体更换。n n3 3、3 3 现现场场处处理理：由由于于当当时时该该变变电电站站两两台台变变压压器器运运行行，且且负负荷荷较较重重；考考虑虑单单台台变变压压器器运运行行可可靠靠性性差差，新新的的分分接接开开关关又又不不能能短短期期运运到到现现场场，故故障障变变压压器器不不允允许许长长期期退退出出运运行行；根根据据变变压压器器本本体体试试验验和和综综合合分分析析情情况况，将将该该变变压压器器做做为为无无载变压器临时投入运行；载变
142、压器临时投入运行；n n具具具具体体体体做做做做法法法法是是是是：现现现现场场场场在在在在外外外外部部部部将将将将切切切切换换换换开开开开关关关关手手手手动动动动切切切切换换换换到到到到正正正正常常常常的的的的双双双双数数数数触触触触头头头头侧侧侧侧，测测测测量量量量各各各各触触触触点点点点接接接接触触触触电电电电阻阻阻阻正正正正常常常常，回回回回装装装装至至至至其其其其油油油油箱箱箱箱内内内内，注注注注入入入入合合合合格格格格的的的的变变变变压压压压器器器器油油油油，顶顶顶顶盖盖盖盖密密密密封封封封（损损损损坏坏坏坏的的的的防防防防爆爆爆爆膜膜膜膜处处处处，临临临临时时时时加加加加工工工工一
143、一一一铁铁铁铁法法法法兰兰兰兰代代代代替替替替），拆拆拆拆开开开开切切切切换换换换开开开开关关关关和和和和机机机机构构构构联联联联结结结结的的的的传传传传动动动动轴轴轴轴，测测测测量量量量该该该该位位位位置置置置的的的的绕绕绕绕组组组组直直直直流流流流电电电电阻阻阻阻三三三三相相相相平平平平衡衡衡衡，且且且且与与与与上上上上次次次次试试试试验验验验数数数数据据据据比比比比较较较较，判判判判定定定定合合合合格格格格，并并并并确确确确认认认认实实实实际际际际在在在在2 2 2 2分分分分接接接接；校校校校核核核核分分分分接接接接开开开开关关关关瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯和和和和变变变变压压压压器器器器本本本
144、本体体体体瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯继继继继电电电电器器器器能能能能够够够够可可可可靠靠靠靠动动动动作作作作；送送送送电电电电时时时时，并并并并将将将将另另另另一一一一台台台台变变变变压压压压器器器器调调调调压压压压机机机机构构构构同同同同时时时时闭闭闭闭锁锁锁锁，也也也也固固固固定定定定在在在在2 2 2 2分分分分接接接接运运运运行行行行（防防防防止止止止并并并并列列列列运运运运行行行行在在在在两两两两台台台台变变变变压压压压器器器器之之之之间间间间产产产产生生生生环环环环流流流流），变变变变压压压压器器器器送送送送电电电电后后后后每每每每周周周周取取取取油油油油样样样样色色色色谱谱谱谱跟跟跟跟踪踪
145、踪踪分分分分析析析析正正正正常常常常，如如如如此此此此变变变变压压压压器器器器一一一一直直直直坚坚坚坚持持持持运运运运行行行行2 2 2 2个个个个月月月月，到到到到93939393年年年年2 2 2 2月月月月12121212日日日日，新新新新的的的的分分分分接接接接开开开开关关关关运运运运到到到到现现现现场场场场，停停停停电进行了更换。电进行了更换。电进行了更换。电进行了更换。n n3 3、4 4 预预防防措措施施：有有载载分分接接开开关关主主轴轴，在在设设计计和和制制造造时时为为保保障障正正常常受受力力，设设置置了了在在过过载载状状态态下下不不损损坏坏其其它它部部件件的的薄薄弱弱断断轴轴
146、点点，若若在在卡卡涩涩、过过档档等等状状态态下下调调压压操操作作，主主轴轴将将被被扭扭断断，防防止止达达不不到到切切换换速速度度，电电弧弧不不能能切切断断，或或切切换换、选选择择配配合合不不当当而而损损坏坏切切换换开开关关和和变变压压器器本本体体内内的的选选择择开开关关，造造成成更更大大的的事事故故。因因此此在在分分接接开开关关的的安安装装和和检检修修消消缺缺时时，一一定定要要按按产产品品使使用用说说明明书书和和规规程程要要求求，调调整整和和校校核核机机构构动动作作程程序序，先先手手动动调调整整，并并在在两两极极限限挡机械闭锁动作正常后，再进行电动操作。挡机械闭锁动作正常后，再进行电动操作。n
147、 n 3、切换开关油箱密封不良3、1某主变（SFSZ740000/110），所用有载开关为ZYI系列国产开关，90年5月18日安装投运，由于供电用户对电压合格率要求高，调压频率比较频繁，当月对变压器油色谱分析异常，色谱分析数据如表2。表2变压器油色谱检测值单位：ul/l成份分析日期H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2总烃95.5.181236537560.671.08001.7595.5.206758743888.765.796.276.8727.6995.5.2376635427612.66.16.348.9332.63油中微水含量为：11.5uL/L。由于气体组分中C2H2占主要成
148、份，且超出注意值，色谱分析三比值法判断，初步怀疑变压器内部存在高能量的放电故障。n n3 3、2 2现场分析判断：停电对变压器进行全面电气现场分析判断：停电对变压器进行全面电气检查试验，由于变压器绕组直流电阻、空载损耗、检查试验，由于变压器绕组直流电阻、空载损耗、绕组及铁心绝缘、变压比、绕组泄漏电流等试验绕组及铁心绝缘、变压比、绕组泄漏电流等试验项目均无异常，故怀疑可燃性气体来源于有载分项目均无异常，故怀疑可燃性气体来源于有载分接开关油箱的渗漏。接开关油箱的渗漏。n n 3 3、3 3现场处理：因变压器停电方便，吊出切换开现场处理：因变压器停电方便，吊出切换开关芯子，放油进行密封检查；擦干油室
149、，发现油关芯子，放油进行密封检查；擦干油室，发现油箱绝缘筒上法兰与变压器本体连接处，周圈渗漏，箱绝缘筒上法兰与变压器本体连接处，周圈渗漏，校紧螺栓无效，分析系校紧螺栓无效，分析系O O型密封圈不良引起，因型密封圈不良引起，因当时无备件，暂未处理。恢复变压器运行，同年当时无备件，暂未处理。恢复变压器运行，同年1212月由制造厂更换了该密封胶垫，并更换分接开月由制造厂更换了该密封胶垫，并更换分接开关油箱中的变压器油，对变压器本体油真空脱气关油箱中的变压器油，对变压器本体油真空脱气处理，运行后色谱跟踪分析正常。处理，运行后色谱跟踪分析正常。n n3 3、4 4预防措施：造成有载分接开关渗漏油的原因，
150、既有预防措施：造成有载分接开关渗漏油的原因，既有开关本身产品制造质量问题，也有变压器制造厂装配因素开关本身产品制造质量问题，也有变压器制造厂装配因素引起，还有现场安装、维护、检修不利的原因，做为运行引起，还有现场安装、维护、检修不利的原因，做为运行使用单位关键是把握好安装和大修等检查环节，重点从以使用单位关键是把握好安装和大修等检查环节，重点从以下几个方面采取预防措施。一是按变压器大修或安装程序，下几个方面采取预防措施。一是按变压器大修或安装程序，要先放出变压器本体油，建议吊出分接开关芯子后，保留要先放出变压器本体油，建议吊出分接开关芯子后，保留有载分接开关油箱中的变压器油，变压器吊罩后，用干
151、燥有载分接开关油箱中的变压器油，变压器吊罩后，用干燥的海绵，擦干分接开关油箱绝缘筒外表面，并对油箱中的的海绵，擦干分接开关油箱绝缘筒外表面，并对油箱中的油位做好标记，油位做好标记，n n 首先外观检查各密封胶垫的位置是否适中，校紧油箱首先外观检查各密封胶垫的位置是否适中，校紧油箱低部排污螺栓（一般为反丝）等紧固件。再检查绝缘筒外低部排污螺栓（一般为反丝）等紧固件。再检查绝缘筒外部有无油箱内腔油渗出，检查油箱油位是否变化，来判别部有无油箱内腔油渗出，检查油箱油位是否变化，来判别是否存在渗漏。是否存在渗漏。n n n n二是变压器扣罩注油后，放出分接开关油箱中的变压器二是变压器扣罩注油后，放出分接
152、开关油箱中的变压器油，对油箱内部的脏污进行清理（必要时用合格的变压油，对油箱内部的脏污进行清理（必要时用合格的变压器油反复冲洗），在切换开关芯子回装前，要仔细观察器油反复冲洗），在切换开关芯子回装前，要仔细观察变压器本体油是否反渗到分接开关油箱内。变压器本体油是否反渗到分接开关油箱内。n n 三是结合对变压器本体的密封检查，对变压器本体三是结合对变压器本体的密封检查，对变压器本体油施加油施加0.30.30.40.4大气压的压力，检查本体油是否渗漏到大气压的压力，检查本体油是否渗漏到分接开关油箱内；这样可以保证在调压切换瞬间，分接分接开关油箱内；这样可以保证在调压切换瞬间，分接开关油室内部随有压
153、力，其油箱中的油也不会渗漏到变开关油室内部随有压力，其油箱中的油也不会渗漏到变压器本体。压器本体。 n n 四是变压器和有载分接开关在注油或补油时，一般四是变压器和有载分接开关在注油或补油时，一般应使变压器本体油的油位高于有载分接开关小油箱的油应使变压器本体油的油位高于有载分接开关小油箱的油位，以便使小油箱承受由外至里的正压力，使分接开关位，以便使小油箱承受由外至里的正压力，使分接开关油箱中的变压器油，即使在调压切换时，也很难渗到变油箱中的变压器油，即使在调压切换时，也很难渗到变压器本体中。压器本体中。n n五是结合大修定期更换其密封胶垫。五是结合大修定期更换其密封胶垫。n n4 4、各类外观
154、故障：、各类外观故障：n n在在分分接接开开关关现现场场实实际际运运行行中中，除除发发生生以以上上类类似似的的内内在在故故障障外外，还还会会经经常常碰碰到到一一些些诸诸如如在在机机构构和和油油箱箱外外观观的的一一些些故故障障和和异异常常，若若不不及及时时处处理理，往往往往也会危及变压器的安全运行。也会危及变压器的安全运行。n n 4 4、1 1电电动动机机构构滑滑档档：变变压压器器有有载载分分接接完完成成一一次次变变化化操操作作，电电动动机机应应自自动动断断开开；而而现现场场有有时时发发生生滑滑档档现现象象，主主要要有有以以下下3 3个个方方面面的的原原因因，一一是是交交流流接接触触器器、中中
155、间间继继电电器器因因剩剩磁磁或或油油脂脂粘粘结结而而失失电电延延时时；二二是是行行程程开开关关动动作作程程序序变变位位；三三是是交交流流接接触触器器动动作作配配合合不不当当；处处理理时时应应结结合合具具体体情情况况，清清除除交交流流接接触触器器铁铁心心油油污污，更更换换延延时时的的接接触触器器，调调整整顺顺序序开开关关顺顺序序或或改改进进电电气气接接线线回回路路，确确保保触触及及控控制制分分级变换。级变换。n n4 4、2 2电电动动操操作作拒拒动动：新新安安装装的的电电动动机机构构在在调调试试时时容容易易发发生生拒拒动动现现象象，一一般般由由未未接接操操作作电电源源、电电源源缺缺相相、手手摇
156、摇时时闭闭锁锁开开关关未未复复归归、电电气气元元件件损损坏坏或或操操作作电电源源相相序序错错误误等等引引起起，查查找找时时用用万万用用表表测测量量各各相相电电压压或或调调整整电电源源相相序序，查查看看闭闭锁锁触点，针对具体情况消除即可。触点，针对具体情况消除即可。n n 4 4、3 3电电动动机机构构的的传传动动轴轴脱脱肖肖：远远方方操操作作分分接接时时，电电压压表表和和电电流流表表却却无无相相应应变变化化，一一般般是是传传动动轴轴的的联联结结销销在在转转动动的的过过程程中中脱脱落落引引起起；恢恢复复时时，要要注注意意检检查查油油箱箱顶顶部部分分接接开开关关位位置置和和机机构构箱箱内内的的指指
157、示示位位置置及及远远方方操操动动位位置置一一致致，重重新新联联结后要进行校验，确保动作程序正确。结后要进行校验，确保动作程序正确。n n 4 4、4 4另另外外，现现场场也也发发现现和和处处理理了了机机构构齿齿轮轮箱箱漏漏油油，机机构构箱箱进进水水受受潮潮，加加热热装装置置温温度度范范围围调调整整不不当当，电电动动机机烧烧毁毁，切切换换开开关关油油箱箱漏漏油油，有有载载分分接接开开关关瓦瓦斯斯误误发发信信，机机构构空空气气开开关关自自动动脱脱扣扣、电电气气元元件件损损坏坏等等异异常常现现象象，需需查查明明原原因因分分别处理。别处理。n n结束语：n n 变压器有载分接开关做为变压器电回路中，唯
158、一动态的装置，发生故障的的几率高于变压器本体的其它部件，这就需要检修运行单位，认真执行规程规定，定期进行维护和检查试验，采取必要的预防措施，发现问题应综合分析判断，及时消缺，防止变压器故障的发生和扩大。n n第五章：气相色谱法对大型变压器故障的综合分析n n 用用气气相相色色谱谱法法分分析析判判断断变变压压器器故故障障，是是从从运运行行中中的的变变压压器器油油中中取取出出油油样样，对对油油中中所所溶溶解解的的气气体体进进行行分分离离和和分分析析，确确定定溶溶解解在在油油中中特特征征气气体体的的组组分分和和含含量量，来来分分析析判判断断变变压压器器的的运运行行状状态态和和故故障障类类别别；969
159、6年年修修订订后后的的电电力力设设备备预预防防性性试试验验规规程程，在在变变压压器器全全部部3232项项预预防防性性试试验验项项目目中中，首首先先把把油油中中溶溶解解气气体体色色谱谱分分析析放放在在了了第第一一位位；同同时时规规定定判判断断故故障障时时可可供供选选用用的的试试验验项项目目，也也将将油油中中气气体体分分析析判判断断异异常常做做为为首首选选，而而且且，在在判判断断故故障障的的6 6项项供供选选项项目目中中，仅仅判判断断绝绝缘缘受受潮潮可可不不考考虑虑油油中中溶溶解解气气体体的的分分析析；由由此此可可见见，油油中中溶溶解解气气体体色色谱谱分分析析，在在变变压压器器的的安安全运行和故障
160、判断中占有相当重要的地位。全运行和故障判断中占有相当重要的地位。n n 在在变变压压器器故故障障的的诊诊断断检检测测技技术术中中，靠靠分分析析油油中中可可燃燃性性特特征征气气体体的的成成份份和和含含量量，即即用用气气相相色色谱谱分分析析法法来来分分析析诊诊断断变变压压器器内内部部故故障障，由由于于其其灵灵敏敏有有效效，在在供供电电生生产产实实际际中中愈愈加加受受到到关关注注和和应应用用；特特别别是是能能够够在在变变压压器器运运行行过过程程中中，发发现现其其潜潜伏伏性性的的早早期期故故障障，避避免免变变压压器器损损坏坏事事故故发发生生，是是目目前前所所有有电电气气试试验验项项目目无无法法替替代代
161、的的；这这是是由由于于有有些些故故障障不不发发展展到到一一定定的的程程度度，其其电电气气特特性性就就不不会会发发生生任任何何质质的的变变化化，试试验验项项目目的的电电气量也就不能充分体现；气量也就不能充分体现；n n但但，由由于于变变压压器器油油中中可可燃燃性性特特征征气气体体的的来来源源较较为为复复杂杂，气气相相色色谱谱法法也也有有一一定定的的局局限限性性，如如：很很难难判判断断故故障障的的准准确确部部位位或或部部件件，甚甚至至还还会会误误判判造造成成不不必必要要的的检检修修；因因此此，气气相相色色谱谱分分析析法法判判断断故故障障，必必须须和和电电气气试试验验项项目目有有机机结结合合，进进行
162、行综综合合分分析析判判断断，才才能能准准确确的的对对故故障障定定性性和和定定量量识识别别，这这也也是是预预防防性性试试验验规规程程一一再再明明确确的的要要求求。本本文文结结合合现现场场实实例例，介介绍绍利利用用气气相相色色谱谱分分析析法法，对对变变压压器器的的故故障障综综合合分分析析判判断断，提提出出有有关关实实际际应应用用中中的的注注意意事事项。项。 一一、油油中中溶溶解解气气体体和和变变压压器器故故障障之之间间的的关关系系 众众所所周周知知，变变压压器器油油做做为为一一种种良良好好的的介介质质，在在变变压压器器中中主主要要起起电电气气绝绝缘缘和和冷冷却却散散热热的的作作用用，在在变变压压器
163、器内内部部一一旦旦发发生生过过热热和和放放电电故故障障时时，变变压压器器油油和和其其它它绝绝缘缘材材料料就就会会发发生生化化学学分分解解，产产生生特特定定的的烃烃类类气气体体和和H H2 2、碳碳氧氧化化物物等等，这这些些气气体体的的种种类类、数数量量和和产产气气速速度度往往往往又又与与故故障障的的温温度度密密切切相相关关；理理论论实实践践证证明明，随随着着故故障障温温度度的的升升高高，产产气气量量最最大大的的烃烃类类气气体体依依次次为为CHCH4 4、C C2 2H H6 6、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2。而而这这些些特特征征气气体体大大部部分分溶溶解解在在变变压压器器
164、油油中中，少少量量上上升升至至油油的的表表面面，并并进进入入瓦瓦斯斯继继电电器器。所所以以，定定期期测测量量变变压压器器油油中中溶溶解解特特征征气气体体的的成成分分和和含含量量，即即能能判判定定变变压压器器内内部部的的发发热热程程度度，靠靠分分析析发发热热或或放放电电点点的的温温度度来来确确定定是是否否存存在在故故障障，以以及及故故障障的的性性质质、类类别别和和严严重重程程度度。变变压压器器油油中中溶溶解解气气体体分分析析和和判判断断导导则则，给给出出特特征征气气体体与温度及故障类别的关系表与温度及故障类别的关系表1 1：表1：特征气体与故障性质的关系序号故障性质特征气体的特点1一般过热性故障
165、总烃较高，C2H2小于5ul/l的注意值，故障处于早期阶段，产气的速率较慢2严重过热性故障总烃高，C2H2可能大于5ul/l，但尚未构成总烃的主要成分，H2的含量较高，产气速率快。3局部放电总烃不高，H2的含量大于150ul/l的注意值，CH4占总烃的主要成分4火花放电总烃不高，C2H2含量较高，往往大于10ul/l，H2的含量较高。5电弧放电总烃高，C2H2含量高往往构成总烃的主要成分，H2的含量高。n n事例分析在前面已有介绍，在次省略。n n二二、气相色谱法分析变压器故障的注意事项气相色谱法分析变压器故障的注意事项n n 从从许许多多典典型型实实例例中中可可以以发发现现，变变压压器器油油
166、中中溶溶解解的的特特征征气气体体除除与与故故障障性性质质有有关关外外，还还与与变变压压器器的的结结构构特特点点，气气体体产产生生的的原原因因有有关关，与与故故障障的的部部位位和和故故障障严严重重程程度度有有关关，因因此此必必须须进进行行综综合合的的判判断断分分析析，结结合合现现场场分分析析判判断断的的经经验验，认认为为应应注注意意如如下几个方面的问题。下几个方面的问题。n n 1 1、首首先先要要判判定定油油中中溶溶解解的的气气体体，是是否否来来自自变变压压器内部故障以外的原因，防止造成误判断；器内部故障以外的原因，防止造成误判断；n n一一是是变变压压器器箱箱体体带带油油补补焊焊，焊焊接接的
167、的高高温温使使油油分分解解产产生生大大量量的的氢氢和和烃烃类类气气体体，往往往往误误判判为为高高温温兼兼放放电电故故障障；所所以以确确需需带带油油焊焊接接，应应对对变变压压器器进进行行脱脱气处理，并随时检测其特征气体含量。气处理，并随时检测其特征气体含量。n n二二是是补补加加了了不不合合格格的的变变压压器器油油，这这是是对对贮贮存存油油管管理不严造成，补加的油应通过色谱分析确认合格。理不严造成，补加的油应通过色谱分析确认合格。n n三三是是对对有有载载调调压压变变压压器器，由由于于切切换换开开关关室室渗渗漏漏，引引起起变变压压器器本本体体油油中中的的C C2 2H H2 2 、H H2 2
168、、COCO、COCO2 2等等含含量量高高，需需要要认认真真区分。区分。n n四四是是变变压压器器本本体体中中残残存存的的气气体体在在运运行行过过程程中中慢慢慢慢释释放放，这这一一般般是是变变压压器器制制造造安安装装过过程程或或故故障障处处理理后后，未未经经脱脱气气或或脱脱气气不不彻彻底底造造成成，变变压压器器的的安安装装应应严严格格工工艺艺规规程程，确确保保脱脱气气的时间和真空度。的时间和真空度。n n五五是是取取油油样样的的容容器器不不洁洁，色色谱谱仪仪误误差差，操操作作方方法法不不正正确确等等等等人人为为因因素素，也也容容易易误误认认为为变变压压器器本本体体存存在在可可燃燃性性的的特特征
169、征气体。气体。n n另另外外，变变压压器器受受潮潮，制制造造中中使使用用了了不不锈锈钢钢等等活活性性金金属属材材料料，油流带电等外部的因素也会造成油流带电等外部的因素也会造成C C2 2H H2 2等特征气体的升高。等特征气体的升高。n n2 2、运运行行中中的的变变压压器器一一旦旦发发现现色色谱谱分分析析异异常常，应应打打破破周周期期界界限限，及及时时进进行行跟跟踪踪分分析析，并并对对测测试试的的数数据据进进行行比比较较，确确定定跟跟踪踪分分析析的的频频度度和和周周期期，找找到到历历次次数数据据的的变变化化趋趋势势和和规规律律，以以便便果果断断确确定定变变压压器器是是否否立立即即停停运运，进
170、进行行进进一一步步的的检检查查；进进行行数数据据的的对对比比分分析析是是保保证证色色谱谱对对故故障障分分析析正正确确的的重重要要环环节，切不可靠一次的数据轻易做出判断。节，切不可靠一次的数据轻易做出判断。n n3 3、放放电电性性故故障障极极易易造造成成变变压压器器事事故故，引引起起供供电电中中断断；C C2 2H H2 2是是放放电电性性故故障障的的特特征征气气体体，一一旦旦出出现现，即即使使小小于于规规定定的的5 5ul/lul/l注注意意值值，也也应应引引起起高高度度的的重重视视，若若C C2 2H H2 2的的含含量量不不断断上上升升或或产产气气速速率率高高，在在不不能能确确定定其其产
171、产生生的的原原因因不不危危及及变变压压器器安安全全运运行行时时，应应立立即停止变压器的运行。即停止变压器的运行。n n4 4、变变压压器器在在运运行行过过程程中中一一旦旦发发生生故故障障（轻轻瓦瓦斯斯发发信信、重重瓦瓦斯斯掉掉闸闸，差差动动保保护护掉掉闸闸等等）或或电电气气试试验验发发现现异异常常，也也应应立立即即取取油油样样进进行行色色谱谱分分析析，通通过过分分析析油油中中特特征征气气体体的的组组分分和和含含量量，分分析析变变压压器器内内部部是是否否存存在在过过热热或或放放电电性性故故障障，若若为为严严重重高高温温过过热热或或放放电电性性故故障障，应应立立即即由由运运行行转转为为检检修修，若
172、若为为一一般般性性过过热热故故障障，可可根根据据现现场场的的负负荷荷情情况况确确定定，但必须加强跟踪分析。但必须加强跟踪分析。n n5 5、气气相相色色谱谱法法对对变变压压器器故故障障的的分分析析判判断断，必必须须和和电电气气试试验验的的结结果果有有机机的的结结合合起起来来，便便于于准准确确定定位位；磁磁回回路路过过热热性性故故障障，一一般般绕绕组组的的直直流流电电阻阻合合格格，而而变变压压器器空空载载损损耗耗增增大大，铁铁心心绝绝缘缘电电阻阻低低等等；导导电电回回路路故故障障，往往往往绕绕组组的的直直流流电电阻阻不不平平衡衡，绕绕组组的的电电压压比比异异常常；绝绝缘缘故故障障，介介损损变变化
173、化大大，绝绝缘缘电电阻阻低低，绕绕组组泄泄漏漏电电流流大大等等等等；以以上上故故障障有有时时交交叉叉并并存存，其其故故障障象象征征也也就就复复杂杂，特特征征气气体体各各组组分分的的含量都可能较高和超出注意值。含量都可能较高和超出注意值。n n6 6、变变压压器器的的故故障障分分析析判判断断必必须须了了解解变变压压器器的的运运行行历历史史、环环境境条条件件、继继电电保保护护动动作作情情况况，相相关关电电气气联联结结设设备备的的故故障障情情况况，附附件件的的运运行行状状态态，外外观观异异常常情情况况，故故障障瞬瞬间间的的声声音音，电电气气量量的的变变化化情情况况，变变压压器器的的负负荷荷、运运行行
174、电电压压等等；要要结结合合变变压压器器本本身身的的结结构构特特点点，积积累累现现场的实践经验，借鉴和吸取同类故障的分析处理办法。场的实践经验，借鉴和吸取同类故障的分析处理办法。n n7 7、变变压压器器轻轻瓦瓦斯斯动动作作、瓦瓦斯斯继继电电器器油油室室内内集集有有气气体体。正正常常情情况况下下变变压压器器瓦瓦斯斯继继电电器器油油室室内内充充满满变变压压器器油油，一一旦旦轻轻瓦瓦斯斯动动作作，应应立立即即检检查查和和取取油油样样色色谱谱分分析析，确确认认是是否否内内部部故故障障情情况况。若若气气体体无无色色无无味味且且不不可可燃燃，说说明为空气；造成的原因和措施：明为空气；造成的原因和措施： n
175、 n n n1 1）安安装装或或检检修修后后新新注注油油或或滤滤油油将将气气体体带带入入变变压压器器油油箱箱，静静置置期期间间未未反反复复放放气气或或放放气气不不彻彻底底，变变压压器器一一经经投投运运，温温度度升升高高，气气体体膨膨胀胀而而逸逸出出，进进入入瓦瓦斯斯继继电电器器；为为此此应应严严格格变变压压器注油规程并反复放气。器注油规程并反复放气。n n 2 2）油油泵泵密密封封不不良良，将将气气体体带带入入变变压压器器本本体体，应应逐逐一一对对油油泵泵检检查查加加以以排排除除。若若气气体体含含有有异异味味，说说明明变变压压器器存存在在内内部部故故障障，应应立立即即停停止止运运行行，结结合合电电气气试试验验和和特特征征气气体体含含量量，依依据据试试验验规规程程和和色色谱谱导导则则，进进行行综综合合分分析析，查查明明原因，再进行处理。原因，再进行处理。n n8、实现变压器故障的准确分析判断，色谱分析数据的准确可靠至关重要，从事油化验分析的人员，应严格执行预防性试验规程和色谱分析导则的规定要求，在溶解气体组分含量有增长趋势时，可结合产气速率判断，必要时缩短周期进行追踪分析，总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进行判断，且新投运的变压器应有投运前的测试数据。
