变压器气体继电器故障分析与改进措施

第一篇：变压器气体继电器故障分析与改进措施

变压器气体继电器故障分析与改进措施

2008-10-14

来源：Internet

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1概况

气体继电器是大型电力变压器最重要的非电量保护装置。实践证明，装有气体继电器的变压器，在变压器本体发生放电性或由其他因素引起的绝缘油快速分解故障时，反映最灵敏的往往是气体继电器。它的正确动作能大大减少变压器故障后的损失。目前，QJ系列的气体继电器主要有QJ-

25、QJ-50、QJ-80等几种或其改进型产品，它们的结构基本相同。在JB/T9647-1999《气体继电器》中，规定了此类产品的型号、技术要求等。在一些显示器变压器上也有采用，如速动油压继电器、皮托(PITOT)继电器、BR-1型继电器或MK-10型继电器等。但到目前为止，尚没有出现一种可以完全取代气体继电器的大型电力变压器的非电量保

护装置。

当变压器内部出现轻微故障时，因油分解产生的气体逐渐积聚到气体继电器上部，达到一定量时，使上开口杯下降到某一限定位置，其上的磁铁使干簧接点吸合，发出轻瓦斯保护动作，发出信号。当变压器内部发生严重故障时，绝缘油被迅速并大量分解，使油箱内压力急剧升高，出现油的浪涌现象，气体继电器连接油管内产生油流达到继电器启动定值时，油流冲击挡板，当挡板旋转到某一限定位置时，其上的磁铁使干簧接点吸合，使生瓦斯保护动作、开关跳闸、切除故

障。

气体继电器的动作有正确动作和误动作之分。文章就气体继电器因使用不当或制造缺陷原因，产生非正常动作的情况加以统计分析，并提出一些改进措施，为正确使用变压器瓦斯保护装置提供参考。

2辽宁电网发生的主事故实例

2.1使用维护不当引起重瓦斯保护动作

2.1.1呼吸系统不畅

(1)1991年1月12日，太平哨电厂2号主变压器正常运行中(SFPL-120000/220型)，重瓦斯保护动作跳闸。当时有功功率为80MW、无功功率为20MVAR，上层油温为66℃。因环境温度低，已经吸潮的吸湿器硅胶结块，引起呼吸不畅，在机组负荷增加、油温升高时，造成呼吸器跑油，热油将硅胶结块融化，压力突然释放，造成重瓦斯保护动作跳闸。1990年2月25日，太平哨电厂1号主变压器(SFPS-120000/220型)发生过同样事故。

(2)1992年1月1日，白山电厂红石变电站2号主变压器正常运行中(SFP-120000/220型)，轻、生瓦斯保护动作，两侧开关跳闸，呼吸器喷油。当时正值调峰，机组满负荷运行的时间，上层油温达69.4℃，环境温度为-10.5℃。变压器运行时冷却风扇未投入，加之负荷较大，变压器温度快速上升，导致发生事故。经分析发生事故的原因与上例基本相同。

2.1.2本体端子箱密封不严

(1)1992年3月10日，两锦局凌河一次变电站1号主变压器(SFP-63000/220型)重瓦斯保护动作，开关跳闸。经检查发现，事故时工作人员正在用洗衣粉水对油箱进行清洗。未对器身上的端子箱采取可靠的遮挡措施，雾状水珠进入端子箱，知接跳闸回路接点，造成重瓦斯保护动作跳闸。

(2)1993年6月29日，两锦局锦州一次变电站1号主变压器(DF-40000/220型)发生由于C相变压器二次保护端子箱密封不良、受潮，未落实重瓦斯跳闸线与相邻正电源分开布置的反事故措施，造成相邻的跳闸线与正电源短接，导致发生重瓦斯保护动作跳闸事故。沈阳电厂主变压器发生了同样原因的重瓦斯保护动作跳

闸事故。

2.1.3气体继电器引出电缆或二次回路不良

(1)1997年1月12日，铁岭局中固二次变电站1号主变压器(SFL1-8000/60)有载调压开关重瓦斯保护动作，主变压器停运。经检查为有载调压开关重瓦斯保护电缆绝缘损坏，造成跳闸接点短接，保护动作。

(2)1991年铁岭局平顶堡二次变电站、朝阳局木头城子二次变电站主变压器，因主控保护屏到变压器端子箱之间的电缆绝缘降低，以到绝缘击穿，造成重瓦斯保

护动作跳闸。

(3)1994年3月7日，赤峰局土城二次变电站主变压器发生因二次回路接地，造成跳闸回路接通，重瓦斯保护动作、开关跳闸事故。

2.1.4气体继电器安装不良

1998年6月19日，赤峰局元宝山一次变电站1号主变压器(SFPZ-120000/220型)有载调压重瓦斯保护动作，10条66KV线路及母线全停。事故原因是：安装有载调压气体继电器时，法兰压住继电器跳闸端子引线，造成引线绝缘损坏，接点短接，有载调压重瓦斯保护动作跳闸。

2.2制造缺陷引起的重瓦斯保护动作

2.2.1气体继电器干簧接点玻璃管破碎

(1)2005年9月2日，大连开发区供电局220KV中华路变电站1号主变压器调压开关重瓦斯保护动作，三侧开关跳闸，主变压器停电。经检查发现，调压开关气体继电器干簧管断裂、破碎，有放电短路痕迹，初步判定为干筑管破碎后，瞬间接通引起跳闸。1998年9月25日和2004年1月22日，该变压器曾发生了2次

同样原因的事故。

(2)2002年1月27日，大连供电公司革镇堡一次变电站2号主变压器(SFPSZ-120000/220型)有载调压重瓦斯保护(气体继电器型号为QJ4G-25型)动作跳闸。跳闸原因是串联在重瓦斯保护回路中的气体继电器中的干簧接点玻璃管破碎，簧片搭接，跳闸回路接通，导致开关动作跳闸。

2.2.2气体继电器接线盒密封不良

(1)1992年5月22日，大连一次变电站一组主变压器重瓦斯保护动作，三侧断路器跳闸，全站停电。经检查是由于气体继电器接线端子盒防水不良，进水受潮，跳闸接点短接，造成重瓦斯保护动作跳闸。

(2)1991年5月26日，本溪局崔东二次变电站2号主变压器、1996年5月1日铁岭局乱石山二次电路站1号主变压器、1995年4月22日阜新66电厂KVT1T变压器、1998年7月22日鞍山局太平二次变电站1号主变压器等都发生了主变压器或有载调压气体继电器接线端子盒密封不严，进水后短接瓦斯保护接点，造

成保护动作跳闸。

2.3轻瓦斯保护频繁动作

2.3.1制造缺陷引起轻瓦斯保护动作

1992年4月8日，通辽电厂2号主变压器运行中轻瓦斯保护动作，经检查为气体继电器轻瓦斯油杯转轴脱落，造成轻瓦斯保护接点接通，发出信号。

2.3.2油位降低引起轻瓦斯保护动作

(1)1992年1月24日，通辽电厂4号主变压器、1991年赤峰局元宝山二次变电站、乌丹二次变电站主变压器都出现了因漏油或温度降低、油位严重下降，导致轻瓦斯保护动作的情况。

(2)1993年鞍山局海城一次变电站2号主变压器(SFPS-63000/220型)、1993清河电厂7号主变电站变压器(SFP3-26000/220型)、1994年沈阳高台山一次变电站1号主变压器等都发生了轻瓦斯保护频繁动作，其原因都是由于冷却器油门、胶垫老化龟裂漏油，油位下降，轻瓦斯保护动作。

(3)2001年1月10日，丹东局蛤蟆塘二次变电站1号主变压器轻瓦斯保护动作。原因是变压器油箱上盖插测温元件孔的胶圈损坏，进水后将测温元件插管冻裂，造成储油柜油大量漏泄，轻瓦斯保护动作。

2.3.3空气侵入引起轻瓦斯保护动作

1992年朝阳电厂1号主变压器、1993年白山电厂红石电站2号主变压器(SFPSZ4-63000/220型)、1993年赤峰局元宝山一次变电站2号主变压器(SFPZL3-63000/220型)、1994年沈阳劝工一次变电站1号主变压器(SFPS3-80000/220)、2001年本溪一次变电站5号主变压器、铁岭开原一次变电站2号主变压器都发生瓦斯保护频繁动作，其原因都是由于冷却系统负压区有密封不良情况，造成空气侵入，轻瓦斯保护动作，发出信号。

2.3.3残存空气引起轻瓦斯保护动作

1993年沈阳局孙家一次变电站1号主变压器(SFPSL3-63000/220型)、1993年丹东局岫岩一次变电站主变(SFP-63000/220型)、1994年赤峰局元宝山一次变电站2号主变压器(SFPZL3-63000/220型)、1994年抚顺局河北一次变电站主变压器(SFPS7-180000/220型)都发生了轻瓦斯保护频繁动作。经检查，故障原因是：更换冷却器后，排气不彻底或更换硅胶后浸油、排气不充分，残存空气逐渐

析出，造成轻瓦斯保护频繁动作。

3气体继电器非正常动作情况分析

(1)气体继电器非正常动作情况分为重瓦斯保护动作跳闸和轻瓦斯保护动作，发出2类信号。由于前都动作于跳闸，往往影响和损失都大，是我们特别应

该注意和预防的。

(2)从由运行维护不当引起重瓦斯保护动作的统计看：对设备的反事故技术措施落实得好的，此类事故发生的就少，反之，不能严格执行各级制定的反事故技术措施的，这类事故发生的就比较集中。此类故障的主要表现形态是：①由于呼吸系统不畅，引起重瓦斯保护动作。②由于本体端子箱密封不良，进水引起重瓦斯动作。③由于继电器引出电缆短路或绝缘不良，引起重瓦斯保护动作。第一类表现形态都发生在冬季，且为水电机组、环境湿度大，变压器负荷变化大，并伴随着呼吸器跑油。第二类故障纯属维护不到位，在雨季到来之前应该落实的反事故措施不能认真落实。有的单位对多年强调的正电源与跳闸线在端子排上要隔开的要求也没有落实。对电缆和二次线加强绝缘监视，定期试验十分必要，特别要提高安装质量，防止因安装不当而给运行带来隐患。

(3)由于制造缺陷引起的重瓦斯保护动作主要表现为气体继电器干簧接点玻璃管碎裂和继电器接线盒密封不良2种形态。前者都发生在有载调压开关的气体继电器上，且在同一台变压器上，1998年、2004年和2005年发生了3次事故，是否与该处振动幅值较大有关，需要进一步分析，但主要还是应该提高继电器的制造质量。气体继电器接线盒密封不良问题，在各类继电器上都有发生，说明改进接线盒的密封状况势在必行，也可对改变接线盒的安装方向进行探讨，以减少进水短路的几率。有的单位采用加装防雨罩的措施，可以有效的减少此类事故的发生，但最根本的还是要确保接线盒密封万无一失。

(4)轻瓦斯保护频繁动作，如果不能及时、正确判断，对于发展较快的故障可能造成漏判，酿成大祸。由于气体继电器浮筒转轴脱落，造成轻瓦斯保护频繁动作，是制造过程中应该特别注意改进的。在油位降低的情况下，轻瓦斯发出信号，使运行人员及时采取措施，防止漏油的继续发展，说明轻瓦斯保护设置的重要意义。变压器或冷却系统存在负压区进气或排气不彻底，导致轻瓦斯保护频繁动作的隐患，这种情况容易使人们麻痹，此时，若有其他故障发生，容易产生漏判，所以，此时应尽快处理漏气或排队残留气体。

4改进措施

(1)速动油压继电器在变压器本体发生严重故障时，达到或超过整定的压力值时，压力升速越快，其动作越灵敏，对保护变压器可以起到一定作用。但到目前为止，变压器生产厂家还没有以此装置取代气体继电器。对高电压、大容量的重要变压器，加装此类装置可以大大提高保护的可靠性。

(2)对于有载调压开关的气体继电器设置，应遵循国家标准和行业标准的有关规定：保护装置应反映压力或油流冲击的情况，如采用气体继电器代替油流控制继电器，该继电器应该具有油流冲击动作功能，不必保留轻瓦斯保护功能，这样，可以减少轻瓦斯动作后的大量工作，又可以对有载调压开关实施可靠的保护。

(3)在经过多次事故教训和经过认真调研、分析，经过对几个生产厂家的技术改进进行评议后，辽宁省电力有限公司于2004年8月在《关于变压器有载分接开关气体继电器选型的通知》文件中，对QJ4G-25型气体继电器的改进，作了明确要求：①继电器的支架调试为70-90mm；②采用双接点串联结构，干簧管接点引线距离不小于4mm；③不采用轻瓦斯开口杯装置，并取消相应接点；④干簧管应采用双螺丝固定在支架上，并在固定环内加装缓冲层；⑤采用质量好的、接点镀银的干簧管；⑥推荐采用引线焊接点热塑包封结构。对其他尚未采取改进措施的有载调压开关用气体继电器暂不宜选用。

(4)对有载调压开关重瓦斯保护是否投跳闸，应根据实际情况而定。如气体继电器未做改进，发生误动的频次较多，也可以暂投信号。对有载调压开关用气体继电器采用改进后新结构的产品，变压器有载调压开关的瓦斯保护可以投跳

闸。

(5)对于220KV有以上的变压器，必须采用双接点的气体继电器；对于66KV及以下的变压器，逐步采用双接点的气体继电器；对于有载调压开关用的气体继

电器，一律取消轻瓦斯回路。

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。

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第三篇：常见配电变压器故障分析

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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

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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

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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。

第四篇：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）

第五篇：牵引电动机定子接地故障分析及改进措施

牵引电动机定子接地故障分析及改进措施

-------机车公司电机车间

袁峰

摘要： 分析牵引电动机定子接地故障产生的原因,制定了相应的改进措施,提高电机运用的可靠性．

关键词：ZQDR－410电动机；定子故障；分析；改进措施

一、前言

ZQDR－410型牵引电动机(以下简称410电机)是东风4型内燃机车的主要大部件之一..其质量的好坏直接影响整部机车的运用．但由于电机本身存在诸多先天不足，以致使一些惯性故障仍然没有得到有力的控制．需要特别提出的是，铁路几次大提速，DF4机车面临更为严峻的考验．因为东风4车410牵引电动机的先天缺陷多在机械方面，随着机车速度提高，电机的振动较以前更大，尤其是机车提速后，运行速度恰好处于电机的共振范围，整机和各部件振动明显加剧，导致电机的运用条件更为恶劣，发生故障的机率大大增加．

二、质量原状分析

牵引电机定子故障的主要表现两个方面：1磁极接地；

2、联线及引出线烧损，下面做一下具体分析： １、磁极接地

造成磁极接地主要有以下几个原因：

（１）、磁极螺栓松动。磁极螺栓松动从根本上说是主、从动齿轮啮合不良和轮对冲击产生的高频振动引起的。加上电机本身的一些固有缺陷（如主极凸台过高、每只附极只靠两个螺栓紧固）使线圈和铁芯间发生相对位移或线圈与凸台接触，最终线圈对地绝缘被磨破造成接地。

（２）、机座凸台边缘有未清除的毛刺、残渣将主附极线圈（主要是主极线圈）绝缘刺破而接地。

（３）、主极铁芯于线圈之间一体化不良。由于线圈公差尺寸很大，这就使线圈内框与铁芯的间隙大小不一，有的磁极装配靠适形毡不能把线圈撑紧，这就使磁极线圈在运用过程中容易与凸台产生相对位移，最终导致电机定子接地。

（４）、线圈变形。电机运用条件恶劣和拆解手段不够先进是造成线圈变形的主要原因。另外，在线圈检修过程中修理匝间短路以及换线鼻子时也容易使线圈变形。在磁极进行装配时，线圈高度方向的扭曲变形是最有害的质量隐患，这种变形必然导致线圈与铁芯长边方向的间隙不均，铁芯尖角处与线圈内框距离变得更小，在电机运用一段时间后铁芯就会和线圈接触，最后因线圈绝缘被磨破而接 地。

２、联线及引出线烧损

造成联线及引出线烧损主要有以下几个原因：

（１）、联线材质过硬。联线在长期的使用过程中，铜排的硬度逐渐增大，抗振性能不断降低。加上C2、H2引出线在铜排水平方向有硬弯，极容易产生应力集中，在恶劣的外部条件下逐渐出现裂纹，使有裂纹的部位接触电阻增大而烧损。

（２）、旧线规格、质量不一。为降低牵引电机定子接地故障率，许多机务段对联线进行了改造，但由于技术水平不同，加之全路没有一个统一的规范，致使入厂车联线品种多样，良莠不齐。特别是经压制成的铜编织线，在厂修后屡次发生烧损故障。

（３）、紧固件质量不稳定。联线螺栓和接头板的质量对电机定子可靠性也至关重要，车间就曾因为螺栓断和接头板质量不好发生多起主附极与联线街头处烧损的段外故障。因为接线处紧固不良必然造成线圈线鼻子与联线随电机振动而分合，产生的电弧使接头处烧损。（4）、联线绑扎不牢。用蜡线绑扎联线和引出线很难绑紧，浸漆后有蜡线松弛现象，并容易因材质变脆而使机械强度大大降低，对联线起不到应有的固定作用。

（5）、联线与蚂蝗钉之间有绝缘缺陷。这种情况主要发上生在部分内部联线的蚂蝗钉过长的入厂410电机上，由于工字板不能将联线与蚂蝗钉完全隔开，在410电机运用过程中联线与蚂蝗钉逐渐贴紧，磨破绝缘后造成联线烧损、定子接地。

三、技术改进措施：

机车的运用状况更加恶劣是410电机定子故障的源头，410电机的设计缺陷导致这种故障频频发生。因此，要满足用户的要求就必须深入调查，合理分析。大胆地对410原设计进行改进。为降低410定子故障进行质量攻关，并取得了较好的效果。现总结如下： １、磁极接地

（1）、针对磁极螺栓松，车间一方面开始对其实施专检，另外对浸漆班交出的定子进行检查并及时热紧，由于电机在运用中抱轴处所受到的振动力最大，所以在410电机抱轴处的主极螺栓边焊接挡块，阻止螺栓受振而转动。

（2）、改进机座检修工艺，加强对凸台的检修力度，清除凸台边缘的毛刺、残渣，并用手锉将凸台边缘锉修一遍。

（3）、强调线圈套极的一体化效果，对宽度方向尺寸较大的线圈适当增加适形毡的层数，使磁极装配成为一个牢固的整体。另外，要求铁芯两端上紧塞紧块后要用适形毡边角料将线圈与铁芯间的空隙堵死，塞紧。

（4）、对于线圈变形，一方面要求解体班进一步提高拆解完好率，另一方面自制多种检测工具，提高线圈的检修水平，防止不合格品流入下道工序。对于变形较小又无法修复到原形的线圈可用三层黄金薄膜加一层外包的方法增大线圈内框尺寸，使之符合套极的要求。（5）、更换磁极线圈的外包绝缘材料。用热烘收缩带取代原来的无碱玻璃丝带，使线圈的机械性能得到了很大的提高。

（6）、定子由原工艺的普通浸漆改为采用真空压力浸漆。提高定子的绝缘强度和机械强度。

2、联线烧损

（1）、将引出线改为软联线。改变原设计的扁铜线或铜编织线结构，全部使用丁晴橡胶电缆线，两端套铜管压接制成，以吸收振动。（2）、为防止螺栓断造成主附极与联线接头处烧损，M8×25螺栓全部由普通4．８级改为８．８级高强度螺栓，使车间内紧固螺栓断现象得到了杜绝。车间还多次与接头板生产单位结合，使接头板质量也有了很大的提高，并一直比较稳定。（3）、为使联线绑扎牢靠。车间改用了无纬带对联线进行绑渣，机械强度较蜡线有了很大的提高，联线的可振动幅度大大降低。（4）、在联线固定方面，车间除了将原来的长蚂蝗钉进行了必要的改造外，还在C2和H2引出线振动最大处各增加了一个蚂蝗钉，有效地提高了电机运用的可靠性。

（5）、将480电机主极间联线由原设计的两根50平方铜编织线全部更换成3根，提高电机载流量，并执行先浸漆后装联线的工艺，防止联线因吸绝缘漆而变硬。

经过以上两项技术改进的措施，定子故障率有了明显降低。