1. 導電回路過熱故障

導電回路過熱故障通常是由于變壓器內(nèi)部導電回路的接觸不良或?qū)Ь€接頭焊接質(zhì)量差引起的。據(jù)統(tǒng)計，約有30%的變壓器故障源于此。例如，將軍帽接線裝置過熱和線圈導線接頭的虛焊都是常見的問題。此外，過負荷運行也會導致導電回路局部過熱，這種情況下，變壓器的負荷超過了設(shè)計標準，長期過負荷運行會加速導線絕緣材料的老化，增加故障風險。

2. 絕緣水平下降

絕緣水平下降主要由以下幾個因素引起：變壓器進水受潮，導致絕緣材料性能降低；變壓器油油質(zhì)不良，如介損偏大、含有微生物或含水量高，這些都會影響絕緣性能。據(jù)研究，絕緣油的介損值每增加1%，絕緣材料的壽命將減少約10%。此外，變壓器內(nèi)部局部過熱也會導致絕緣材料損壞和熱解，從而降低絕緣水平。

3 .產(chǎn)氣故障

產(chǎn)氣故障通常與過熱和放電有關(guān)。過熱故障的主要原因包括導體故障、磁路故障以及接點或連接不良。放電故障則分為局部放電和其他形式的放電故障。在放電過程中，由于電場強度過高，導致絕緣材料發(fā)生劣化，產(chǎn)生氣體。數(shù)據(jù)顯示，放電故障在變壓器故障中占比約為15%，且這類故障往往難以通過常規(guī)檢測手段發(fā)現(xiàn)，具有一定的隱蔽性。

4 .調(diào)壓開關(guān)故障

調(diào)壓開關(guān)故障涉及到調(diào)壓開關(guān)主觸頭沒有到位、抽頭引線松動、觸頭燒毛以及接觸壓力不夠等問題。在有載調(diào)壓開關(guān)中，還可能存在切換開關(guān)接觸不良、觸頭燒毛和過渡電阻斷線等問題。據(jù)統(tǒng)計，調(diào)壓開關(guān)故障在變壓器故障中占比約為10%，是影響變壓器穩(wěn)定運行的重要因素。

5 .變壓器繞組變形

變壓器繞組變形通常是由于運輸過程中的不當操作或未采取安全措施導致。在發(fā)生出口短路時，如果變壓器抗短路能力差，繞組可能會發(fā)生變形或散架，嚴重時甚至造成變壓器燒毀。根據(jù)故障分析，約有5%的變壓器故障與繞組變形有關(guān)。

6 .變壓器滲油缺陷

變壓器滲油缺陷包括油箱焊縫滲油、高壓套管升高座或進人孔法蘭滲油等。這些滲油問題不僅影響變壓器的外觀，更重要的是可能導致變壓器內(nèi)部絕緣性能下降，甚至引發(fā)短路。據(jù)統(tǒng)計，滲油缺陷在變壓器故障中占比約為20%。

7 .電容套管故障

電容套管故障主要是由于進水受潮、油介損不好或整體介損不好等原因引起的。制造質(zhì)量差、內(nèi)部存在嚴重局部放電以及運行中末屏接地不良等都可能導致套管絕緣不良或絕緣損壞。電容套管故障在變壓器故障中占比約為5%，雖然比例不高，但一旦發(fā)生，往往會造成嚴重后果。

二、故障診斷方法

1 .直觀檢查方法

直觀檢查方法是電力變壓器故障診斷的初步步驟，主要依賴于維修人員的感官檢查，包括視覺、嗅覺、聽覺和觸覺。這種方法簡單易行，可以快速發(fā)現(xiàn)變壓器的明顯故障跡象。

視覺檢查：通過觀察變壓器的外部特征，如滲油、變色、裂縫等，可以初步判斷變壓器是否存在故障。例如，變壓器油位計指示大大低于正常位置可能意味著內(nèi)部故障導致油量泄漏。

嗅覺檢查：通過聞變壓器的氣味，可以發(fā)現(xiàn)如過熱或放電等故障。例如，臭氧味可能表明外部電暈或閃絡(luò)的發(fā)生。

聽覺檢查：通過聽變壓器運行時的聲音，可以判斷是否存在異常振動或放電聲，這些可能是由于內(nèi)部接觸不良或部件松動引起的。

觸覺檢查：在安全條件下，通過觸摸變壓器外部，可以感知異常溫升，這可能是由于內(nèi)部過熱或短路造成的。

2.電氣預(yù)防性試驗方法

電氣預(yù)防性試驗是電力變壓器定期進行的一系列檢測，用以評估其絕緣性能和運行狀態(tài)，預(yù)防故障發(fā)生。

絕緣電阻測試：測量變壓器絕緣材料的電阻值，高電阻值表明良好的絕緣狀態(tài)，而低電阻值則可能指示絕緣材料受潮或老化。

交流耐壓試驗：通過施加高于正常工作電壓的交流電壓，檢測變壓器絕緣材料的耐壓能力，評估其在過電壓條件下的性能。

介質(zhì)損耗角試驗：測量變壓器油和絕緣材料的介質(zhì)損耗角，高損耗值可能意味著絕緣材料存在缺陷。

局部放電測試：檢測變壓器內(nèi)部是否存在局部放電現(xiàn)象，局部放電是導致絕緣材料劣化的重要因素。

接地電阻測試：測量變壓器接地系統(tǒng)的電阻值，確保接地系統(tǒng)能夠有效地導電，保護變壓器免受雷擊和過電壓損害。

3 .油中溶解氣體分析法(DGA)

油中溶解氣體分析法(DGA)是一種通過分析變壓器油中溶解氣體的組成和含量來診斷變壓器內(nèi)部故障的方法。

氣體類型分析：通過氣相色譜分析，檢測油中溶解的氫氣(H2)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)等氣體的含量，這些氣體的產(chǎn)生與變壓器內(nèi)部的過熱、放電等故障有關(guān)。

故障特征氣體判別：根據(jù)故障類型，特定的氣體會產(chǎn)生特征性的增加。例如，局部放電故障會導致氫氣含量顯著增加，而電弧故障則會導致乙炔含量顯著增加。

三比值法：通過計算C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6的比值，可以對故障類型進行編碼和分類，從而判斷故障的性質(zhì)。

產(chǎn)氣速率監(jiān)測：監(jiān)測變壓器油中氣體的產(chǎn)生速率，快速增加的產(chǎn)氣速率可能表明故障的加劇。

歷史數(shù)據(jù)對比：將當前的DGA結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)進行對比，可以發(fā)現(xiàn)故障發(fā)展趨勢，為故障的早期診斷提供依據(jù)。

三、故障處理措施

1 .針對過熱故障的處理

針對過熱故障，處理措施主要集中在改善接觸條件、優(yōu)化導線連接和降低負荷等方面。

接觸不良改善：對于將軍帽接線裝置過熱和線圈導線接頭的虛焊問題，首先應(yīng)進行徹底的檢查和重新焊接，確保連接的牢固性和導電性。根據(jù)故障統(tǒng)計，約有30%的變壓器故障源于導電回路接觸不良，因此，對接觸點進行定期的維護和檢查是預(yù)防過熱故障的重要措施。

降低負荷運行：對于過負荷運行導致的過熱，應(yīng)立即減少變壓器的負荷，避免長期超負荷運行。同時，對變壓器的冷卻系統(tǒng)進行優(yōu)化，提高散熱效率，以降低因過熱導致的絕緣老化風險。

增加熱保護裝置：在變壓器中增加過熱保護裝置，如溫度傳感器和自動斷路器，一旦檢測到異常溫度升高，能夠及時切斷電源，防止故障擴大。

2 .針對絕緣下降的處理

絕緣水平下降的處理措施包括干燥處理、更換絕緣油和修復(fù)絕緣材料等。

干燥處理：對于因受潮導致絕緣性能下降的變壓器，應(yīng)進行干燥處理，以去除絕緣材料中的水分。根據(jù)研究，介損值每增加1%，絕緣材料的壽命將減少約10%，因此，控制油中水分含量是維持絕緣水平的關(guān)鍵。

更換絕緣油：對于油質(zhì)不良的變壓器，需要更換新的絕緣油，并確保新油的介損值、含水量等指標符合標準，以恢復(fù)絕緣性能。

修復(fù)或更換絕緣材料：對于因局部過熱而導致絕緣材料損壞的情況，應(yīng)及時修復(fù)或更換損壞的絕緣材料，以防止故障的進一步發(fā)展。

3. 針對產(chǎn)氣故障的處理

產(chǎn)氣故障的處理措施主要集中在監(jiān)測和控制產(chǎn)氣速率，以及對內(nèi)部故障的早期診斷。

產(chǎn)氣速率監(jiān)測：通過對變壓器油中氣體的持續(xù)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氣速率的異常變化，這可能表明內(nèi)部故障的存在。數(shù)據(jù)顯示，放電故障在變壓器故障中占比約為15%，因此，對產(chǎn)氣速率的監(jiān)測對于早期發(fā)現(xiàn)放電故障至關(guān)重要。

內(nèi)部故障診斷：利用DGA結(jié)果，結(jié)合三比值法和其他診斷技術(shù)，對變壓器內(nèi)部的過熱、放電等故障進行精確診斷，并采取相應(yīng)的修復(fù)措施。

預(yù)防性維護：定期對變壓器進行預(yù)防性維護，包括清潔、緊固連接點和檢查絕緣材料的狀況，以減少產(chǎn)氣故障的發(fā)生。

4.針對調(diào)壓開關(guān)故障的處理

調(diào)壓開關(guān)故障的處理措施包括檢查和修復(fù)接觸不良、更換損壞部件以及優(yōu)化操作流程。

接觸不良檢查：對于調(diào)壓開關(guān)主觸頭沒有到位、抽頭引線松動等問題，應(yīng)進行全面檢查，并修復(fù)或更換接觸不良的部件。據(jù)統(tǒng)計，調(diào)壓開關(guān)故障在變壓器故障中占比約為10%，因此，確保調(diào)壓開關(guān)的可靠性對于變壓器的安全運行至關(guān)重要。

更換損壞部件：對于燒毛的觸頭、損壞的切換開關(guān)和過渡電阻斷線等，應(yīng)立即更換，以恢復(fù)調(diào)壓開關(guān)的正常功能。

優(yōu)化操作流程：對調(diào)壓開關(guān)的操作流程進行優(yōu)化，減少不必要的操作，以延長調(diào)壓開關(guān)的使用壽命，并降低故障風險。

四、故障預(yù)防與日常維護

1 .日常巡視與檢查

日常巡視與檢查是預(yù)防變壓器故障的基礎(chǔ)工作，通過對變壓器的定期巡視，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的故障隱患。

巡視內(nèi)容：巡視內(nèi)容包括檢查變壓器的油位、油色、溫度、聲音、氣味等，以及檢查變壓器的外部清潔、接地情況和附件完整性。例如，儲油柜油位是否正常，油位計是否完好、明凈，并排出集污盆內(nèi)的油污。

數(shù)據(jù)記錄：每次巡視后應(yīng)詳細記錄變壓器的運行狀態(tài)，包括油溫、油位、聲音等，這些數(shù)據(jù)對于分析變壓器的運行狀況和預(yù)防故障具有重要意義。據(jù)統(tǒng)計，通過日常巡視發(fā)現(xiàn)的故障占總故障的20%以上。

2 .定期檢查與測試

定期檢查與測試是確保變壓器健康運行的重要手段，通過科學的測試方法，可以評估變壓器的絕緣狀態(tài)和性能。

絕緣電阻測試：根據(jù)DL/T 572-2021標準，變壓器的絕緣電阻測試應(yīng)每年至少進行一次，以確保絕緣材料的性能符合要求。測試結(jié)果應(yīng)與前一次測試結(jié)果比較，差異不應(yīng)超過2%。

油中溶解氣體分析：油中溶解氣體分析(DGA)應(yīng)每半年至少進行一次，通過分析油中溶解氣體的組成和含量，可以及時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的過熱、放電等故障。

耐壓試驗：耐壓試驗是評估變壓器絕緣強度的重要手段應(yīng)每三年至少進行一次。試驗應(yīng)在變壓器停電狀態(tài)下進行，以確保試驗的準確性和安全性。

3. 故障預(yù)防措施

故障預(yù)防措施是減少變壓器故障發(fā)生的關(guān)鍵，通過實施有效的預(yù)防措施，可以顯著降低故障率。

負荷管理：通過合理分配負荷，避免變壓器長時間過負荷運行，減少因過熱導致的絕緣老化和故障風險。據(jù)統(tǒng)計，過負荷運行導致的故障占總故障的30%以上。

溫度控制：變壓器的運行溫度應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)，超過額定溫度會加速絕緣材料的老化。通過冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化和維護，可以有效控制變壓器的運行溫度。

絕緣監(jiān)測：定期監(jiān)測變壓器的絕緣狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)絕緣性能下降的跡象。對于絕緣性能下降的變壓器，應(yīng)及時進行干燥處理或更換絕緣油，以恢復(fù)絕緣性能。

維護保養(yǎng)：定期對變壓器進行維護保養(yǎng)，包括清潔、緊固連接點、檢查絕緣材料的狀況等，以減少因維護不當導致的故障。維護保養(yǎng)的周期應(yīng)根據(jù)變壓器的運行狀況和環(huán)境條件確定，一般每年至少進行一次。

五、 總結(jié)

1. 故障處理措施的實施

針對不同類型的故障，我們提出了相應(yīng)的處理措施。這些措施包括改善接觸條件、優(yōu)化導線連接、降低負荷、干燥處理、更換絕緣油、修復(fù)或更換絕緣材料、監(jiān)測產(chǎn)氣速率和內(nèi)部故障診斷等。這些措施的實施，對于減少變壓器故障的發(fā)生和提高變壓器的可靠性具有重要意義。

2. 故障預(yù)防與日常維護的重要性

日常巡視與檢查、定期檢查與測試以及故障預(yù)防措施的實施，被證明是預(yù)防變壓器故障的有效手段。通過這些措施，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的故障隱患，減少故障的發(fā)生，延長變壓器的使用壽命。