干式变压器老化与故障分析研究

干式变压器老化与故障分析研究

马宝龙 李波

天津市特变电工变压器有限公司，天津 300300

摘要：文章主要是分析了干式变压器的运行情况，在此基础上讲解了干式变压器常见问题与处理方式，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：干式变压器；运行；维护；常见问题

1前言

变压器是高速铁路电力设备中重要的设备，干式变压器有着体积小、运行可靠以及维护工作量小等的优势，已被广泛应用在高速铁路的电力系统配电网络中，文章主要是对如何有效维护干式变压器展开了研究和探讨。

2干式变压器运行

2.1运行前的检查及要求

（1）检查各部螺栓等紧固连接件是否松动，并重新紧固一次。（2）检查运输时拆下的风机、温控器等零部件是否重新安装妥当，有无异物。（3）检查风机、温控器等辅助装置工作是否正常。

2.2运行前的试验

（1）测量三相绕组的直流电阻和电压比，相电阻不平衡率应小于4%，线电阻不平衡率应小于2%，最大电压比误差应小于0.5%。（2）检查变压器箱体与铁芯是否已经永久性接地。（3）测试绕组的绝缘电阻，一般情况下（温度20~30℃，湿度≤90%）：高压绕组对低压绕组及地绝缘电阻不小于300MΩ；低压绕组对地绝缘电阻不小于100MΩ。（4）测量铁芯绝缘电阻，一般情况下（温度20~30℃，湿度≤90%）：铁芯对夹件及地绝缘电阻不小于2MΩ；穿心螺杆对铁芯及地绝缘电阻不小于2MΩ（2500V兆欧表）。（5）对于有载调压的调压器，应按照有载分接开关使用说明书进行检查和试验。（6）工频耐压试验时，试验电压达到出厂试验电压的85%即可。（7）如变压器因受潮发生凝露，必须干燥处理后方可进行绝缘耐压试验再投入运行。

2.3投入运行

（1）变压器投入运行前，应将其分接开关调整到与系统电压一致的位置。（2）按照变压器温湿度控制装置说明书和当地的气候条件，设置好温湿度参数。（3）选择合适的高压保险或设置合理的保护定制，确保变压器空载合闸时避开涌流峰值。（4）变压器投运后，负载应由轻到重逐渐增加，不能将大负载或全部负载一次性投入运行，维护人员监测变压器运行状态，检查有无异响等异常情况。

3干式变压器常见问题与处理

干式变压器在运行中经常会出现一些问题，下面就简要介绍一下常见的问题与处理。

3.1变压器绝缘电阻下降

环氧浇注式变压器的绕组密封在环氧树脂浇注体内，绝缘电阻下降多是由于空气湿度较大，绕组表面凝聚水汽引起。对环氧树脂浇注体进行清洁，可使用白炽灯、加热器等烘干，加装通风风机可提高绝缘电阻值。

3.2变压器铁芯多点接地

变压器铁芯多点接地故障原因大致分为外部原因和内部原因两种。外部原因指环境和人为因素引起了变压器铁芯接地。常见的原因有：绝缘材料受潮、绝缘下降引起铁芯低阻多点接地；铁芯漏磁产生磁场，造成周围的金属粉末和粉尘吸附在铁芯表面，引起铁芯多点接地；铁芯安装时遗落的螺母、垫圈等金属异物引起铁芯多点接地；变压器长期超负荷运行或铁芯局部过热严重，使铁芯的硅钢片片间绝缘老化，造成多点接地。内部原因指变压器内部绝缘材料缺陷或产品制造过程中工艺问题引起的变压器铁芯多点接地。常见的原因有：铁芯的硅钢片表面不平滑、锈蚀、绝缘涂层脱落，造成片间短路，形成多点接地；硅钢片有毛刺，叠装时片间夹有硬物，会在硅钢片一侧压出一个小的凹坑，在另一侧挤出一个小的凸点，叠装后凸点将片间的绝缘层破坏引起片间短路。硅钢片叠放时压力过大，挤伤片间绝缘。对干式变压器铁芯多点接地处理，大致分为两步进行。根据运行经验，外部原因多是造成铁芯接地的主要原因。变压器受潮引起的铁芯多点接地，仍可采用先清洁环氧树脂浇注体再用加热器烘烤的方式除湿；变压器绝缘未受潮，但绝缘电阻仍较低时，需要用交流耐压试验装置对铁芯施加电压查找接地原因，如接地位置接地不牢固，在施加电压的过程中接地点会放电，可针对放电点进行处理。当电流增大但电压不能增加，也不发生放电时，说明接地点接地牢固，就必须拆解铁芯检查了。处理变压器内部原因造成的铁芯多点接地故障通常采用逐级排查的方法。铁芯多点接地多发生在铁轭、穿心螺栓及铁芯拉板的位置。一般检查时从上铁轭开始，拆除穿心螺杆后测试铁芯对地绝缘电阻；如果穿心螺杆没有问题，就需要拆除上铁轭的紧固螺栓，分离铁轭与铁芯后继续测试铁芯对地的绝缘电阻来查找接地点。

3.3变压器异常

噪音变压器正常运行的声音是连续均匀的“嗡嗡”声，如有异音，则变压器运行不正常。电压异常引起的变压器异音。当电力系统发生单相接地或谐振时，变压器的一次电压会升高，造成变压器过励磁，引起变压器铁芯震动发出尖锐的响声；变压器风机、外壳等其他零部件的共振发出异音；变压器底座安装不稳会加剧变压器振动，放大了变压器的噪音。变压器的铁轭槽钢、压紧螺栓、拉板等零部件都喷涂了绝缘漆，这些部件如有接触不良的情况，在泄漏磁场的作用下，产生悬浮电位，有电位差，发出“吱吱”放电声，这种声音很容易被误认为是变压器绕组在放电。测量二次侧的电压进行可以判断系统电压是否过高，调整变压器抽头或分接开关，可消除变压器过励磁现象，降低变压器运行的噪音；紧固外壳固定螺栓，对变形的部分进行校正，紧固风机固定螺栓；可在风机和底座间加橡胶垫缓冲振动；若风机外罩与叶轮摩擦，则需要对外罩进行处理。检查并紧固绝缘支座、零序电压互感器等变压器的其他零部件，对原有安装方式进行改造，在变压器底座下安装防震脚垫，可消除噪音；悬浮电位引起的放电影响变压器正常运行，只需在变压器停电检修时将接触部位的绝缘漆除去使接触良好即可。

3.4绕组过热

变压器绕组过热包括发热异常、散热异常、异常运行过热三种类型。绕组发热异常的主要原因是变压器制造时质量不过关。如绕组换位时不合适，造成漏磁场在绕组各并联导体中所感应出的电动势大小不同，产生环流；绕组间的环流和正常工作电流在导体中叠加，使导体电流过大，引起过热。换位时线圈导线间绝缘损伤形成层间环流，引起绕组局部过热。绕组导体焊接不良，造成焊点处的接触电阻增大引起焊接处过热。绕组匝间小毛刺、绝缘不均匀等材料本身质量问题，短时不会构成匝间短路，但长期会缓慢发热，最终产生过热现象。散热异常通常为变压器通风不良，变压器上积尘及环境温度过高等多种因素引起的绕组温度过高。异常运行过热常指变压器长期过负荷或事故过负荷运行。变压器的温升通常随着负荷的增大而升高，变压器的实际温升决定了变压器的寿命，因此，要尽量降低变压器绕组的运行温度。针对几种绕组过热的原因，采取不同的办法可以有效减少绕组过热问题，如降低变压器的负载，降低环境温度，便于变压器散热。彻底清扫变压器积尘。加装冷却自动通风装置，为变压器绕组、铁芯散热，降低绕组温度。

3.5变压器大量漏油

现象：油位迅速下降。

处理：a)立即切换变压器运行，并通知检修处理。

b)主变明显漏油，通知检修补油或处理。

c)因冷却器破裂漏油，应尽快设法处理。

d)因漏油使油位下降过快，禁止将重瓦斯改投信号。

e)经处理无效时，汇报值长停用变压器。

4结束语

由上可知，在日常工作中，相关人员应当通过理论联系实际，然后认真的分析和解决到在运行过程中存在的问题，才能够充分掌握到干式变压器的运行维护技能，从而有效确保到电力设备的正常供电。

参考文献

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