牵引变压器的保护及故障分析

第一篇：牵引变压器的保护及故障分析

牵引变压器的保护及故障分析

摘 要：本文介绍牵引变压器的主要运用保护方式，对各种保护元件的原理及结构进行简单介，并对各种保护信号及可能的故障原因进行分析，并提出相应的处理方案。这些保护信号，有的反应的是故障现象，有的反应的是故障隐患。通过对各种保护机理的把握，可以尽早的发现故障隐患和故障现象，并针对性的采取适当的措施，避免故障的扩大，以降低损失。

关键词：牵引变压器 保护 故障分析

中图分类号：U264.7

机车牵引变压器是电力机车上的一个重要部件。无论是直流传动还是交流传动电力机车，都需要将来自接触网上的25kV高压电降压转换，以便于电传动系统中的其他部件使用，最后通过牵引电机实现电力牵引。牵引变压器安全可靠运行是保证电力机车正常运行的基础。为保证牵引变压器的稳定运行，电力机车设置了多种保护方式，在变压器上以及电气回路上设置了多项保护元件，利用机车控制系统进行安全保护。

1.牵引变压器的保护方式

牵引变压器的主要保护方式有过励磁、过流、瓦斯保护、差动保护、接地保护、压力保护、高温保护等。

1.1.过压保护。牵引变压器直接输入网压，如果网压过高，超过变压器的最高允许电压，将会对变压器造成损坏。在机车上配置了电压互感器，用于?z测网侧电压。电压互感器的二次侧通过仪表接入机车控制系统，当机车控制系统检测到网压高于一定的安全值时，会自动报警并切断与供电网的连接。

1.2.过流保护。牵引变压器一般都是高阻抗的变压器，有较强的抗负载短路能力。但是电流过大，会对变压器造成绝缘损坏，并且引起过流的原因也可能是变压器本身的故障。变压器的高压侧和低压侧，均配置了电流互感器，机车控制系统实时监测各回路电流，以实现对变压器以及主电路上主要部件的运用情况进行监控。

1.3.差动保护。变压器差动保护作为变压器的主保护，能反应变压器内部短路、高压侧接地短路及匝间短路故障。差动保护是输入被保护元件两端CT电流矢量差，当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时，启动动作元件。差动保护是保护两端电流互感器之间的设备故障，正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位相同。当发生故障时，在保护段内，两端差动电流大于零。

1.4.瓦斯保护。瓦斯保护的构成：在HXD1、HXD1B、HXD3B等型号电力机车的牵引变压器上安装了布赫继电器（即瓦斯继电器），它安装在变压器油箱与储油柜的连接管道上。布赫继电器的结构见图10一2。BG 25 S型双浮球布赫继电器对牵引变压器内部的绝缘油变化非常敏感。它能有效反应牵引变压器尤为下降、漏油异常，也能反应绝缘击穿、局部发热或放电等故障引起的绝缘油异常情况并产生保护动作。

瓦斯气体报警原理：当牵引变压器内出现局部过过热或放电时，引起绝缘油或绝缘固体逐渐分解产生气体，气体逐渐积累，上升到布赫继电器内，导致布赫继电器内部液位下降，浮球位置下降，当气体体积达到一定的量时（气体量达到200cm3～300cm3），浮球位置变化触动微动开关，发出警告信号。

低液位报警原理：在正常工作状态下，布赫继电器内充满了变压器绝缘油。在浮力的作用下，浮球处在最高位置。当变压器油量不足，储油柜内已经没有变压器油，液位低至布赫继电器浮球液位以下时，布赫继电器内的浮球位置下降，浮球位置变化触动微动开关，发出警告信号。

流量报警原理：机车在运行中，如果牵引变压器内部由于高能量放电产生快速甚至强烈的分解气体，由此产生的压力波引起变压器油流向储油柜的强力涌流，冲击挡板。当流速超过整定值时，挡板翻转触动浮球，微动开关动作向机车控制系统发送开关信号，使得机车主断路器在最短的时间内断开，从而避免故障进一步扩大。

1.5.温度保护。牵引变压器冷却系统的正常工作，是保证牵引变压器工作在安全温度下的保证。变压器在运行中，如果发成长时间过载，或冷却系统工作不正常，都会导致变压器温升过高。在牵引变压器的冷却回路中安装油流继电器可以实时监测变压器的冷却系统是否正常工作；在变压器油的最热点安装温度传感器或温度计实时监控变压器的温度状态。这些信号接入机车控制系统，系统可以及时根据标定值做出信号判断并采取适当的措施保证系统安全。例如：HXD1型机车牵引变压器油温超过85℃时，牵引逆变器开始线性降低功率；当油温达到90℃时，功率降低到额定功率的70%；在油温超过90℃后，牵引逆变器被锁止；当油温超过95℃时，系统自动分断主断路器。

1.6.压力保护。无论是变压器内部故障还是管路故障导致的变压器内部压力增加，多变压器的运行都是极端危险的。所以几乎所有的变压器都设置了压力释放阀，以释放变压器内瞬间或缓慢变化导致的压力过高。压力释放阀上配置有微动开关，当因变压器压力过高而发生释放动作时，微动开关动作，向机车控制系统发送信号，以快速断开机车主断路器，避免事故的扩大。

2.牵引变压器故障诊断

2.1.压力释放阀故障。产生压力释放阀故障的原因主要有：

压力释放阀失效：压力释放阀本身的微动开关失效，造成故障。当压力释放阀报故障时，需要查看压力释放阀是否有释放动作及喷出变压器油，没有变压器油喷出，则可基本判定为开关失效，需要对开关进一步检查排除故障。

变压器油回路故障：这种故障一般会在故障信号发生时伴有变压器油喷出。变压器与储油柜之间的连接如果不畅通，则在变压器运行时，随着油温度的上升，油箱内压力增高到一定程度时，可以导致压力释放阀动作，释放压力。

变压器内部绝缘击穿：如果变压器内部发生绕组之间高电压击穿或绕组对地等绝缘击穿时，会产生瞬间的高温高压，并释放大量气体。由于变压器与储油柜连接的管路无法瞬间释放压力，则会导致压力释放阀动作释放压力。此种情况一般会伴随较大的放电声音、过流、变压器油喷出等现象，对变压器油取样进行色谱分析一般会气体含量超标，三比值法判断结果会显示高能量放电等结果。

2.2.布赫继电器故障（瓦斯保护）。根据布赫继电器的结构及原理，报警原因主要有：冷却系统组装后空气未排净、变压器内部绝缘故障击穿、油泵故障烧损导致变压器油裂解。

瓦斯保护对变压器的故障情况比较灵敏，因此，在布赫继电器报警后，都要立即确认是否有其他异常情况发生，如是否有过流、压力释放阀动作、变压器差动保护等异常，如果没有其他伴随现象，则可确认是否为布赫继电器本身故障。无论何种情况，都需要对变压器进行取油样检测，通过色谱分析，利用三比值法判断变压器油是否异常。对于含气速率超出标准值的需要尽快对变压器进行解体检查。

2.3.差动保护。根据基尔霍夫第一定律，；变压器在正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗级其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。因此，纵差保护中的两个电流相等。当变压器内部故障时，若平衡除去流入流出的负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流。例如：当变压器发生高压绕组接地故障、在T型头和高压A端子故障等情况时，两端电流互感器的电流值会出现偏差

3.总结

本文介绍了牵引变压器的多项保护系统，并针对各种保护信号，提出了原因分析。根据在线运行的系列机车牵引变压器反馈的报警信息及后续对产品的故障处理情况看，大部分的故障发生在各保护元件以及外部配件上，有部分的报警信息则真实的反应了牵引变压器的本身故障。因此对于线上发生的故障报警信息，需要综合各保护信号的情况综合判断。对于纵差保护、瓦斯保护、压力保护等，必须立即现场检查，确认报警原因。在未确认是各传感元件本身故障而误报的情况下，不得对变压器进行送电运行，以避免故障的进一步扩大。

第二篇：变压器的故障分析

声音异常

变压器在正常运行时，会发出连续均匀的“嗡嗡”声。如果产生的声音不均匀或有其他特殊的响声，就应视为变压器运行不正常，并可根据声音的不同查找出故障，进行及时处理。主要有以下几方面故障

电网发生过电压。电网发生单相接地或电磁共振时，变压器声音比平常尖锐。出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断

变压器过载运行。负荷变化大，又因谐波作用，变压器内瞬间发生“哇哇”声或“咯咯”的间歇声，监视测量仪表指针发生摆动，且音调高、音量大

变压器夹件或螺丝钉松动。声音比平常大且有明显的杂音，但电流、电压又无明显异常时，则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺丝钉松动，导致硅钢片振动增大

变压器局部放电。若变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良时，有“吱吱”的放电声；若变压器的变压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在，可听到“嘶嘶”声；若变压器内部局部放电或电接不良，则会发出“吱吱”或“噼啪”声，而这种声音会随离故障的远近而变化，这时，应对变压器马上进行停用检测

变压器绕组发生短路。声音中夹杂着水沸腾声，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故障，严重时会有巨大轰鸣声，随后可能起火。这时，应立即停用变压器进行检查

变压器外壳闪络放电。当变压器绕组高压引起出线相互间或它们对外壳闪络放电时，会出现此声。这时，应对变压器进行停用检查。

气味，颜色异常

防爆管防爆膜破裂：防爆管防爆膜破裂会引起水和潮气进入变压器内，导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低

套管闪络放电，套管闪络放电会造成发热导致老化，绝缘受损甚至此起爆炸

引线（接线头）、线卡处过热引起异常；套管接线端部紧固部分松动或引线头线鼻子滑牙等，接触面发生氧化严重，使接触过热，颜色变暗失去光泽，表面镀层也遭破坏

套管污损引起异常；套管污损产生电晕、闪络会发生臭氧味，冷却风扇，油泵烧毁会发出烧焦气味

另外，吸潮过度、垫圈损坏、进入油室的水量太多等原因会造成吸湿剂变色。

油温异常

发现在正常条件下，油温比平时高出10摄氏度以上或负载不变而温度不断上升（在冷却装置运行正常的情况下），则可判断为变压器内部出现异常。主要为

内部故障引起温度异常。其内部故障，如绕组砸间或层间短路，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过与铁件油箱形成回路而发热等因素引起变压器温度异常。发生这些情况时，还将伴随着瓦斯或差动保护动作。故障严重时，还有可能使防爆管或压力释放阀喷油，这时应立即将变压器停用检修

冷却器运行不正常所引起的温度异常。冷却器运行不正常或发生故障，如潜油泵停运、风扇损坏、散热器管道积垢、冷却效果不佳、散热器阀门没有打开、温度计指示失灵等诸多因素引起温度升高，应对冷却器系统进行维护和冲洗，以提高其冷却效果。

油位异常 变压器在运行过程中油位异常和渗漏油现象比较普遍，应不定期地进行巡视和检查，其中主要表现有以下两方面

1、假油位：油标管堵塞；油枕吸管器堵塞；防爆管道气孔堵塞

2、油面低：变压器严重漏油；工作人员因工作需要放油后未能及时补充；气温过低且油量不足，或是油枕容量偏小未能满足运行的需求。

武汉木森电气有限公司生产YDJ油浸式试验变压器产品相关地址为：http://www.xiexiebang.com/product.asp?ArtID=122

第三篇：电力运行中变压器故障及保护探究

电力运行中变压器故障及保护探究

【摘要】变压器是电力系统运行中电压等级的转换装置，在变电站中的运行时间相对较长，对变压器的可靠性要求也最高。通过分析10KV变电运行中，变压器的常见故障类型及危害，并提出了故障维护的措施。

【关键词】变压器；故障；电力系统；检修

港口电力供电系统中变压器的可靠性运行对于电网的安全、稳定运行至关重要。作为变电站核心组成部分的10KV的变压器，是我们故障诊断、故障分析的重要对象。及时诊断分析故障类型并加以及时处理是确保系统可靠性运行的重要保障。1、10kV变压器常见故障分析

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件。一般来说，我们将变压器的故障划分为两大类，即：内部故障和外部故障。顾名思义，内部故障发生的范围是变压器内部，例如常见的绕组线圈匝间短路、变压器绕组间短路故障都属于内部故障。外部故障发生的范围在变压器的外部，绝缘管破裂等故障就属于外部故障。变压器的结构和原理如图1所示。

1.1绝缘系统故障损坏

绝缘系统故障损坏指的是绝缘故障引起的一些硬件设备损坏，这是变压器设备运行过程中最常见的故障类型之一，这类故障占了变压器事故比例的相当大的一部分，应该引起我们足够的重视。应对这类故障，我们必须要经常性地展开科学分析检测，以此来达到确保变压器稳定运行的目的。在这里，本文将先占用部分篇幅探讨下引发绝缘故障的主要原因：第一，温度因素。港口电力供电系统10KV变压器中，一般会选取成本较低的油纸来实现绝缘效果，而温度与绝缘效果是息息相关的。随着设备温度的升高，会出现大量的气体，绝缘油纸的绝缘效果也会受到影响（绝缘效果变差），进而引起设备故障。由此可见，温度因素是通过影响绝缘效果进而影响变压器设备稳定性的重要因素之一；第二，湿度因素。绝缘体自身会含有一定量的水分，当港口电力供电系统10KV变压器处于运行状态时，水分会挥发到周边的工作环境中，进而导致环境的湿度增加。在湿润的环境下，绝缘体性能会受到极大的影响，老化变形的速度也会有所加快。

1.2变压器铁芯故障

变压器铁芯柱的穿心螺杆或者是夹紧螺杆的绝缘损坏都可能导致铁芯故障的发生。当港口电力供电系统中10KV的变压器的铁芯出现故障时，就可能导致螺杆和贴片的短路现象，螺杆和铁片在短路状态下会产生环流生成大量的热，随着温度的升高可能会导致碟片绝缘介质融化进而损坏。变压器运行出现故障时，如果经过排查已经确定是铁芯故障，那么必须第一时间将故障排除，以免带来更大的损失。

1.3变压器瓦斯保护故障

瓦斯保护故障也是常见的变压器故障类型。重瓦斯保护出现的概率比较小，一般只有在变压器内部发生严重故障，变压器油在短时间内分解释放大量气体才可能发生。轻瓦斯故障相对较为普遍，变压器内部进水或者保护回路故障或者内部元件不稳固等等都会使得轻瓦斯保护出现报警信号。

2、港口电力供电系统中变压器故障的保护措施分析

2.1保证导线接触良好

线圈之间的连接点、内部接头接触不良的情况下，容易导致高压、低压侧套管的接点以及分解开关等多处支点接触不良，容易产生大量的热量损坏绝缘层，导致线路断路或者断路。这种情况容易导致高温电弧的产生，进而导致绝缘油的分解，大量气体随之产生，变压器内部压力在短时期内急速增加。如果不能及时有效控制，可能会酿成爆炸事故。

2.2做好变压器的短路保护

港口电力供电系统的变压器负载或者线圈发生短路时，会产生巨大电流，保护系统如果在短路保护工作方面有所欠缺的话，就容易烧毁变压器。因此，做好变压器的短路保护，确保接地良好也是我们重要的工作方向。如果是保护接零的10KV变压器，变压器低压侧中性点要直接接地，在三相负载不平衡的情况下，零线上会有电流产生。如果有过大的电流通过而且电阻阻值较大的情况下，接地点就会产生高温，容易起火造成周边可燃易燃物质的燃烧。

2.3防止变压器超温现象的发生

在变压器运行尤其是长时间运行的状态下，必须安排专业人员随时关注监视监视温度的变化。变压器超温次数过于频繁的情况下，线圈导线绝缘体的耐久性也会受到严重的影响，绝缘体寿命也将大幅度的缩短。因此，我们一定要注意做好通风和冷却，尤其是注意变压器运行过程中温度控制，以延长变压器使用寿命。

2.4确保变压器绝缘油质量

在选去绝缘油时，一定要注意参考供应商的资质和产品的性能，决不能选取存在杂质过多或水分含量过多等质量问题的绝缘油，这些质量问题均有可能降低绝缘强度。绝缘强度不足时就容易导致短路、电弧甚至引发火灾。因此，我们要做好变压器的日常维护工作，定期检测绝缘油的质量，以便能够第一时间地发现和更换不合格的绝缘油，降低故障发生率。

2.5防止变压器过载运行，保证接地良好

变压器运行要在规定的载荷状态下，如果超过载荷运行就容易发生事故，导致线圈发热，绝缘性能下降，绝缘层寿命缩短，还容易导致一些短路故障的发生。10vk变压器如果保护接零时，要将变压器低压侧中性点直接接地。如果三项负载不平衡，零线上可能产生电流。接触的电阻阻值过大或者通过的电流量较大的情况下，都可能引起接地点的高温，进而引发火灾造成财产损失。

3、结束语

变压器是港口电力供电系统中最重要的变电设备之一，研究变压器故障类型和保护方案对于促进电网安全运行意义重大。但是变压器内部结构很复杂，再加上对电能的需求也并非一成不变的，在变压器运行过程中，还是会不断涌现出新的问题和异常现象，发生故障的原因也很多样。固守传统的检修方法举步不前，是不能解决不断涌现的新问题的，也不能确保设备的可靠运行，这就需要依靠我们不断的摸索总结，在实践中遇到的问题加以整理分析讨论，集思广益共同促进电网的安全运行。

参考文献

[1]袁小亮.10kV电力变压器维护检修相关问题探讨[J].科园月刊，2011，（10）：99-100.[2]董杰.10kV变压器检修与维护研究[J].技术探讨，2012，6（238）：141-142.

第四篇：常见配电变压器故障分析

www.xiexiebang.com

配电变压器是配电网中的主要设备，也是工农业、居民用电中供给动力的主要设备。一旦发生故障，将影响工农业生产和人民的正常生活，给企业带来经济损失。为了减少配电变压器故障发生的概率、提高配变供电可靠性，本文通过对电力系统中配电变压器常见的故障类型及故障原因进行分析，并提出相应的防范措施，给配电运行人员提供参考，以减少配电变压器的故障。

随着经济的飞速发展，电力需求旺盛，配电变压器在电力系统及生产生活中占据着至关重要的地位。虽然经过多年配网改造，配电变压器高低压都配套预防故障的保护装置，使配电变压器损坏发生率由原来每年占总配电变压器台数的30%～40%，下降到目前每年的3%～5%左右，但由于雷击、高温过负荷等原因，故障发生的数量还相当大。配电变压器的故障逐渐成为配网的主要故障。损坏的配电变压器不仅增加了管理费用的压力，还影响了农民生活、生产的正常用电，成为最困扰基层管理单位供电管理的实际问题。需要通过认真总结和分析配电变压器故障的类型和原因，采取正确的预防措施，为配电变压器的运行管理提供借鉴和参考。配电变压器常见故障类型

配电变压器常见故障主要有温度异常、声音异常、三相不平衡、高压保险丝熔断故障、雷击损坏、漏油等。故障原因分析

2.1 温度异常

产生此类故障的原因多为变压器绕组故障，配变在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高。

2.2 声音异常

变压器正常运行时，由于交变磁通经过铁芯产生电磁力，铁芯发出均匀的“嗡嗡”声。当变压器发出“噼啪”的爆裂声时，可能是绕组或铁芯的绝缘被击穿，或者引线等带电导体与油箱或铁芯距离过小发生放电；变压器匝间短路，不但会发出放电声音，且故障点局部严重发热使油沸腾汽化，会发出“咕噜咕噜”的沸水声。

2.3 三相电压不平衡

造成配变三相电压不平衡的原因可能是因为工作人员不合理分配三相负荷；居民私拉乱接等均能造成三相负荷不平衡，从而引起当负荷轻的相电压升高，负荷重的相电压降低，电流升高，最终导致变压器匝间短路，烧坏变压器。

2.4 高压保险丝熔断故障

造成此类故障的原因一是随着社会经济的不断发展，用电量增加迅速，原有变压器容量

www.xiexiebang.com

小，造成变压器过载运行；或者是季节气候原因造成用电高峰，使变压器过载运行。由此产生过高的温度则会导致绝缘老化，纸强度降低，导致绝缘破损，进而发生故障。

2.5 雷击损坏

按配网运行规程要求，配电变压器必须在高、低压侧安装合格的避雷器，且接地良好，防止雷击过电压危害变压器高低压线圈及套管，避雷器的防雷接地引下线、变压器的金属外壳和变压器低压侧中性点，应连接在一起，然后再与接地装置相连接，接地电阻应不大于4欧。但实际运行中有许多变压器的接地引下线被盗割和破坏；或由于维护不当造成锈蚀严重接地电阻增大，甚至锈断等都将起不到引雷作用，造成配变雷击故障。

2.6 漏油

变压器漏油主要是变压器经长期运行，各连接处的密封胶垫老化、龟裂，造成渗油，使绝缘油吸潮，导致绝缘性能下降。或者由于密封垫本身的产品质量不过关；焊接质量不良；安装工艺和安装操作不规范；铸件有砂眼以及设备结构不合理和制造问题等等。常见配电变压器故障的预防

针对以上配电变压器常见故障的原因分析可以发现，有相当一部分变压器故障是完全可以避免的。本文总结几点变压器故障的预防措施。

（1）根据用电负荷选择合适的变压器容量。既要避免因选择过小造成配电变压器烧坏；又要防止容量过大，造成浪费。

（2）变压器安装避免供电半径过大，防止末端用户电压过低，避开易爆易燃、污染严重及地势低洼的地方；高压进线及低压出线便于施工、维护。

（3）加强投运前检查。在变压器投入运行前，一般应做下列各项检查工作：①检查试验合格证，不合格不允许使用；②检查油箱油阀是否完整，有无渗油情况；③检查油位是否达到指示范围、无油枕的变压器油应高于分接头25mm，超过散热管的上管口；④检查分接头调压板是否松动，分接头的选定合适；⑤检查外观是否整洁，套管有无污垢，破裂、松动，各部螺丝是否完整无缺；⑥检查高压熔丝配备是否合理。

（4）做好运行维护工作。①要定期检查三相电压是否平衡，变压器的油位、温度、油色是否正常，有无渗漏，呼吸器内干燥剂的颜色是否变化。②定期清理变压器上的污垢，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻，并加装绝缘护套避免异物落至套管上造成变压器相间短路。③定期进行测温，油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃，最高不超过95℃，不得长期过负荷运行。④合理选择变压器的高低压熔丝。一般情况下变压器的高压侧熔丝选择在1.2-1.5倍高压额定电流，低压侧按额定电流选用，即使发生低压短路故障，熔丝也能对变压器起到应有的保护作用。⑤避免三相负载的不平衡。变压器三相负载不平衡运行，将造成三相电压不平衡。对三相负载不平衡的变压器，应视最大电流的负荷，若在最大负荷期间测得的三相最大不平衡电流或中性线

www.xiexiebang.com

电流超过额定电流的25%时，应将负荷重新分配。结语

导致配电变压器故障发生的原因是多种多样的，通过对变压器的常见故障分析，采取合理的解决措施和预防手段，可以将变压器故障产生的损失降至最低，确保配电线路的安全可靠运行。

第五篇：机电——变压器故障分析范文

变压器故障的统计分析及预防方法

摘要：

随着经济科技发展，当前世界上对于电能的需求与日俱增。保证不间断的为生活、生产、国防、军事、航天、通信供电已成为建设生产的重中之重。要连续不间断的供给用户高质量的电能，就要在发电，输电，分电，用电各个环节中有坚强的技术保障。而在这一系列的过程中，变压器始终起着很重要的作用。所以要保证变压器的故障尽可能的小。

通过近十几年对变压器故障的统计和维修经验，对引起变压器故障的原因进行讨论。给变压器的操作、维护、检查提出建议性的结论。涉及到：延长其使用寿命的维护方法，故障的起因、类型、频率等。关键词：变压器 故障统计 分析 预防

变压器故障不仅损坏当时运行的变压器，而且影响电力系统的正常运行，甚至损坏其它设备，引起火灾等严重事故。因此如何确保变压器的安全运行受到了世界各国的广泛关注。

在我国近现代话电力技术的展中，电力工业的安全运行是一个永久的重要主题。本文从介绍变压器故障的统计结论，为国内进一步的智能电网的建设提供参考及可借鉴的科学统计方法，以达到为电力部门，为国家服务的目的。

一、有关故障统计的结果

不同的部门有不同的变压器，故障不同。为了便于分析可将变压器分成以下类型：水泥与采矿业变电变压器；化工、石油与天然气业变压器；电力部门变压器，食品加工业变压器；医疗业变压器；制造业变压器；冶金工业变压器；印刷业业变压器；商业建筑业变压器；纸浆与造纸业业变压器。

经过长期监测统计得知，要同时考虑频率和程度时，电力部门变压器故障的风险是最高的，冶金工业变压器的故障及制造业变压器故障分别列在第二和第三位。

按照厂家给出的参数看，一般来说在“理想状态下”各种变压器的平均使用时间为30～40年。但是在实际中并非如此。时有故障发生的变压器平均寿命为10~15年，以X轴代表时间，以Y轴代表故障情况通常有盆形曲线显示使用初期寿命结果，用递减波形曲线显示后期衰老曲线。这些曲线所能给出的意义在于在以后的使用过程中确定对变压器进行周期检查维修的时间和深度。

应该指出的是电力工业中的变压器，他的使用寿命在关系到很多部门的设备的安全和正常使用。我国在改革开放后经历了一个工业飞速发展的阶段，而且现在还正在处于一个转型的阶段，这期间带来了基础工业快速发展，特别是电力工业大规模的扩大。这些自70年代到90年代安装的电力设备，按照它设计与运行的状况，到现在为止大部分都已到了老化更换的阶段。有关部门应对于这些时间已安装的变压器给予特别的关注。

二、变压器故障原因分析

经过多方面的研究和多年的经验，尽管变压器的用途种类不同、老化趋势不同，但故障的基本原因仍然相同。

1、雷击

对于雷击的研究比较少，因为很多时候不是直接的雷击事故就会把冲击故障归为“线路涌流”。防止雷击最好的方法当然是加装避雷装置，不仅可以保护变压器，还可以减少电力系统中的冲击电流，减少暂态波动。

2、线路涌流 线路涌流，是应该被列入首要的故障因素。线路涌流（或称线路干扰）包括：合闸过电压、电压峰值叠加、线路短路故障、闪络以及震荡方面的大电流、电压的不正常现象。这类故障对变压器的损害最为严重的原因是电流、电压过大，因此须在大电流冲击保护充分性的方面给与更多的关注。安装过流保护监视装置，可以对变压器进行实时的测量检测报告。并把这个结果送入电力系统自动化运行的整体系统中作为安全运行的指标。

3、质量疏漏问题 一般情况下，以前的变压器在这方面的问题并不是很大，只是偶尔的一些不可避免的。例如接线出线端松动或无支撑、垫块不紧、焊接不良、铁心绝缘度不高、抗大电流强度不足以及油箱中的油不纯净等。加强测试检测，在未安装时尽早的发现问题。

4、绝缘老化

在过去的很多变压器故障中，由于绝缘老化造成的故障在所有故障中位列第二，由于绝缘老化，大部分的变压器都严重的缩短了服役时间，使用寿命都早20年左右。制定一定的制度，确保老化的速度是达到额定的使用年限。

5、过载

由过负荷引起，变压器长期处于大于规定的额定功率运行。随着经济和科技的发展，用电负荷在增多，发电厂、用电部门在不断的持续缓慢提升负荷。直接导致越来越多的变压器超负荷运行，过高的温度导致了变压器的绝缘纸板过早的老化，使得整个绝缘强度下降。在这种状态下，若有一定的冲击电流，发生故障的可能性将会很高。确保负荷在变压器的额定运行条件下，不要长时间的过负荷运行，这样得不偿失。在油冷变压器中需要经常的仔细监视顶层油温。发现温度高是要及时的做处理。

6、受潮

受潮是不可避免的，由于种种外部自然原因，常常使管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分等。变压器的设计和建造的标准应与安装地点相配套。若置于户外，确定该变压器适于户外运行。变压器油的介电强度随着其中水分的增加而急剧下降。油中万分之一的水分就可使其介电强度降低近一半。所有变压器（除小型配电变压器）的油样应经常作击穿试验，以确保正确地检测水分并通过过滤将其去除。

7、不正当的维护 经过调查的结果是，不正当的维护引起变压器故障的概率排在引起变压器故障概率的第四位。主要是由于，保养不够、未装控制或控制装的装的不正确、冷却剂泄漏、污垢堆积和自然界的电气化学腐蚀。

8、破坏及故意损坏

这类主要是认为的外在破坏，常常发生在线路末端直接连接用户的变压器，不过这种破坏是很不常见的。

9、连接松动

这一类问题引起故障的可能性也是很小的，并且可以尽大限度的避免，但是在实际中却时有这方面的事故发生，与往的研究也有所不同。这一类事故包括了在电气连接方面的制造工艺以及保养情况，最为突出的问题就是不同性质金属之间不当的配合，但是这种情况在慢慢的减少，另一个问题就是螺栓连接间的紧固不恰当。

三、结语： 参考以上统计分析结果及提出的一些建议，在以后的建设运行中可制订一个整体的维护、检查和试验的规划。这样就能尽最大限度的减少变压器故障，从而减少由于变压器故障带来的一系列不良影响。还能节约因为故障检修而花费的巨大人力、财力、物力，变压器的使用寿命也会随之增加。

[1]国网运行有限公司 组编.高压直流输电岗位培训教材.中国电力出版社2009，（4）

[2]姚志松，姚磊.新型节能变压器选用、运行.中国电力出版社，2010（1）[3]赵家礼.图解变压器修理操作技能.化学工业出版社，2007（10）