在交流電路中，將電壓升高或降低的設備叫變壓器，變壓器能把任一數值的電壓轉變成頻率相同的我們所需的電壓值，以滿足電能的輸送，分配和使用要求。工作人員可以隨時通過對聲音、振動、氣味、變色、溫度及其它現象的變化來判斷變壓器的運行狀態，分析事故發生的原因、部位及程度。在日常工作生產中，總是會有各種各樣的問題導致變壓器損壞或不能正常使用，而變壓器長期工作在異常工況下，會導致其機械結構法傷損壞，影響安全生產。

變壓器故障的判斷

01

聲音

正常運行時，由于交流電通過變壓器繞組，在鐵芯里產生周期性的交變磁通，引起電鋼片的磁致伸縮，鐵芯的接縫與疊層之間的磁力作用以及繞組的導線之間的電磁力作用引起振動，發出平均的“嗡嗡”響聲。如果產生不均勻響聲或其它響聲，都屬不正常現象。

(1)若音響比平常增大而均勻時，則一種可能是電網發生過電壓，另一種也可能是變壓器過負荷，在大動力設備(如大型)，負載變化較大，因五次諧波作用，變壓器內瞬間發出“哇哇”聲。此時，再參考電壓與電路表的指示，即可判斷故障的性質。然后，根據具體情況改變電網的運行方式與減少變壓器的負荷，或停止變壓器的運行等。

(2)音響較大而噪雜時，可能是變壓器鐵芯的問題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應當停止變壓器的運行進行檢查。

(3)音響中夾有放電的“吱吱”聲時，可能是變壓器或套管發生表面局部放電。如果是套管的問題，在氣候惡劣或夜間時，還可見到電暈輝光或藍色、紫色的小火花，此時應清除套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。如果是器身的問題，把耳朵貼近變壓器的油箱，則會聽到變壓器內部由于有局部或電接觸不良而發出的“吱吱”或“噼啪”的聲，且此聲音隨離故障部位遠近而變化。若站在變壓器跟前就可聽到“噼啪”聲音，有可能接地不良或未接地的金屬部分靜電放電。此時，要停止變壓器運行，檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。

(4)若音響中夾有水的沸騰聲時，可能是繞組有較嚴重的故障，使其附近的零件嚴重發熱。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱，必會出現這種聲音。此時，應立即停止變壓器的運行，進行檢修。

(5)當音響中夾有爆裂聲，既大又不均勻時，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現象。此時，也應立即停止變壓器的運行，進行檢修。

(6)音響中夾有連續的、有規律的撞擊或磨擦聲時，可能是變壓器的某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸。如果發生在油箱外壁上油管或電線處，可用增加其間距或增強固定來解決。另外，冷卻風扇，輸油泵的軸承磨損及滾珠軸承有裂紋，也會出現機械磨擦的聲音。

02

氣味、顏色

變壓器內部故障及各部件過熱將引起一系列的氣味、顏色的變化。

(1)瓷套管端子的緊固部分松動，表面接觸過熱氧化，會引起變色和異常氣味。

(2)變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場分布不均勻，引生渦流，也會使油箱各部分的局部過熱引起油漆變色。

(3)瓷套管污損產生電暈，會發出奇臭味，冷卻風扇，油泵燒毀會發出燒焦氣味。

(4)吸濕計變色是吸潮過度，墊圈損壞，進入其油室的水量太多等原因造成的。

03

溫度

(1)變壓器的很多故障都伴隨著急劇的溫升，對運行中的變壓器，應經常檢查套管各個端子和母線或電纜的連接是否緊密，有無發熱跡象。

(2)過負載、環境溫度超過規定值，冷卻風扇和輸油泵出現故障，散熱器閥門忘記打開，漏油引起油量不足，溫度計損壞以及變壓器內部故障等會使溫度計上的讀數超過運行標準中規定的允許溫度。

以上所述的依據對聲音、振動、氣味、變色、溫度現象對變壓器事故的判斷，只能作為現場直觀的初步判斷。因為，變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至會出現假象。因此，必須進行測量并做綜合分析，才能準確可靠地找出故障原因，判明事故性質，提出較完備的合理的處理方法。

變壓器故障處理方法 01

在日常作業中處理變壓器短路事故，都是要通過檢查、試驗找出問題實質所在。變壓器在遭受突發短路時，高低壓側都將受很大的短路電流，在斷路器來不及斷開的短時間內，短路電流產生與電流平方成正比的電動力將作用于變壓器的繞組，此電動力可分為輻向力和軸向力。

在短路時，作用在繞組上的輻向力將使高壓繞組受到張力，低壓繞組受到壓力。由于繞組為圓形，圓形物體受壓力比受張力更容易變形，因此，低壓繞組更易變形。在突發短路時產生的軸向力使繞組壓縮和使高低壓繞組發生軸向位移，軸向力也作用于鐵芯和夾件。

因此，變壓器在遭受突發短路時，最容易發生變形的是低壓繞組和平衡繞組，然后是高中壓繞組、鐵芯和夾件。變壓器短路事故后的除了檢查主要的繞組、鐵芯、夾件以及其它部位，在處理過程中還應注意相關的一系列問題：

?繞組的檢查與試驗

由于變壓器短路時，在電動力作用下，繞組同時受到壓、拉、彎曲等多種力的作用，其造成的故障隱蔽性較強，也是不容易檢查和修復的，所以短路故障后應重點檢查繞組情況。

?變壓器直流電阻的測量

根據變壓器直流電阻的測量值，來檢查繞組的直流電阻不平衡率及與以往測量值相比較，能有效地考察變壓器繞組受損情況。

例如，某臺變壓器短路事故后低壓側C向直流電阻增加了約10％，由此判斷繞組可能有新股情況，最后將繞組吊出檢查，發現C相繞組斷1股。

?變壓器繞組電容量的測量

繞組的電容由繞組匝間、層間及餅間電容和繞組發電容構成。此電容和繞組與鐵芯及地的間隙、繞組與鐵芯的間隙、繞組匝間、層間及餅間間隙有關。當繞組變形時，一般呈“S”形的彎曲，這就導致繞組對鐵芯的間隙距離變小，繞組對地的電容量將變大，而且間隙越小，電容量變化越大，因此繞組的電容量可以間接地反映繞組的變形程度。

?吊罩后的檢查

變壓器吊罩后，如果檢查出變壓器內部有熔化的銅渣、鋁渣或高密度電纜紙的碎片，則可以判斷繞組發生了較大程度的變形和斷股等，另外，從繞組墊塊移位、脫落、壓板等位、壓釘位移等也可以判斷繞組的受損程度。

?鐵芯與夾件的檢查

變壓器的鐵芯應具有足夠的機械強度，鐵芯的機械強度是靠鐵芯上所有夾緊件的強度與其連接件來保證的。當繞組產生電動力時，繞組的軸向力將被夾件的反作用力抵消，如果夾件、拉板的強度小于軸向力時，夾件、拉板和繞組將受到損壞。因此，應特別仔細檢查鐵芯、夾件、拉板及其連接件的狀況，檢查一下情況：

① 檢查鐵芯上鐵軛芯片是否有上下竄動情況；

② 應測量穿芯螺桿與鐵芯的絕緣電阻，檢查穿芯螺桿外套是否受損，檢查拉板、拉板連接件是否損壞；

③ 在變壓器短路時，壓板與夾件之間可能發生位移，使壓板與壓釘上鐵軛的接地連接片拉斷或過電流燒損。所以對于繞組壓板，除了檢查壓釘、壓板的受損外，還應檢查繞組與壓釘及上鐵軛的接地連接是否可靠。

?變壓器油及氣體的分析

變壓器遭受短路沖擊后，在氣體繼電器內可能會積聚大量氣體，因此在變壓器事故后可以取氣體繼電器內的氣體和變壓器內部的油進行化驗分析，即可判斷事故的性質。

變壓器故障預防措施 01

對變壓器進行短路試驗，防止故障發生

變壓器運行的穩定性及可靠性不僅取決于出廠商生產制造時的工藝水平，并且還與運行人員對其進行的試驗、維護、檢修相關，因此我們對變壓器進行各類預防性試驗是十分有必要的。為了防止變壓器短路，對其機械的穩定性有一定的把握，我們可以進行變壓器短路試驗，這里需要用到的儀器是HTRS-V變壓器容量及空負載測試儀，通過試驗我們可以增加對其結構性能的了解，并改善變壓器的一些薄弱環節。

HTRS-V變壓器容量及空負載測試儀專用于配電電力變壓器容量測量、變壓器空載及短路損耗測量的儀器，并具有諧波分析功能，方便對現場電網質量的分析。該儀器電路設計精巧，思路獨特，儀器內部采用先進的六路同步交流采樣及數字信號處理技術，成功地解決了低功率因數測量及多路信號在市電條件下同步測量和計算的難題。同時儀器測量引入了必要的校正（如：電壓校正、電流校正、頻率校正等），從而使其性能優越，功能強大，體積小，重量輕，操作簡單方便，數據準確可靠，可完全取代傳統儀表的測試方法，可顯示并記錄用戶關心的所有測量數據，可作為現場高精度交流指示儀表使用。儀器使用大容量鋰電池供電，以保證儀器的超長使用時間，大大提高工作效率，減輕勞動強度。

02

規范設計，重視線圈制造的軸壓工藝

廠家在對變壓器進行設計和制造時，不僅要考慮到減少變壓器損耗、提高變壓器絕緣水平外，還應考慮變壓器的機械強度和短路電阻。

編輯：黃飛