浅析电力变压器铁芯故障与分接开关故障

电力变压器视界 2021年6月24日浏览：1858

一、铁心故障

电力变压器正常运行时，铁心必须有一点可靠接地。若没有接地，则铁心对地的悬浮电压，会造成铁心对地断续性击穿放电，铁心一点接地后消除了形成铁心悬浮电位的可能，但铁心出现两点以上接地时，铁心间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁心多点接地发热的故障。变压器的铁心接地故障会造成铁心局部过热，严重时，铁心局部温升增加，轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。烧熔的局部铁心片间的短路故障，使铁损变大，严重影响变压器的性能和正常工作，以致不许更换铁心硅钢片加以修复。有关资料统计表明，因铁心问题造成的故障比例，占变压器各类故障的第三位。

故障原因：

1、安装过程重的疏忽。完工后未将变压器油箱顶盖上运输用的定位钉翻转或卸除。

2、制造或大修过程重的疏忽。铁心夹件的支板距心柱太近，硅钢片翘凸而触及夹件支板或铁轭螺杆。

3、铁心下夹件垫脚与铁轭间的纸板脱落，造成垫脚与硅钢片相碰或变压器进水纸板受潮形成短路接地。

4、潜油泵轴承磨损，金属粉末沉积箱底，受电磁力影响形成导电小桥，使铁轭与垫脚或箱底接通。

5、油箱中不慎落入金属异物，如铜丝、焊条或铁心碎片等造成多点接地。

6、下夹件与铁轭阶梯间的木垫受潮或表面附有大量油泥、水分、杂质使其绝缘被破坏。

7、变压器的油泥污垢堵塞铁心纵向散热油道，形成短路接地。

8、变压器油箱和散热器等在制造过程中，由于焊渣清理不彻底，当变压器运行时，在油流的作用下，杂质往往被堆积在一起，使铁心与油箱壁短接。

故障影响： 铁心局部过热甚至烧坏，造成磁路短路，使铁心损耗增加。铁心局部过热，使变压器油分解，引起变压器油性能下降变压器内气体不断增加析出，可能导致气体继电器动作跳闸事故。

二、分接开关故障

无载分接开关故障。电路故障：从影响到变压器气体组成变化的角度，可以看到无载分接开关的故障形式常表现在接触不良、触头锈蚀电阻增大发热、开关绝缘支架上的紧固螺栓接地断裂造成悬浮放电等。机械故障：无载分接开关的故障反应在开关弹簧压力不足、滚轮压力不足、滚轮压力不匀、接触不良以致有效接触面积减小。此外，开关接触处存在的油污使接触电阻增大，在运行时将引起分接头接触面烧伤。

结构组合：分接开关编号错误、乱档，各级变比不成规律，导致三相电压不平衡，产生环流而增加损耗，引起变压器故障。绝缘故障：分接开关上分接头的相间绝缘距离不够，绝缘材料上堆积油泥受潮，当发生过电压时，也将使分接开关相间发生短路故障。

有载分接开关机械故障包括切换开关或分头选择器故障、操作机构机械故障在内，是一种严重故障，可能产生以下情况：

（1）分头选择器带负荷转换。这种情况与带负荷分合隔离开关相似，将使变压器本体主瓦斯继电器动作跳闸。

（2）切换开关拒动或切换不到位。如果切换开关在切换中途长时间停止在某一中间位置，会使过渡电阻因长期通电而过热，可能使切换开关瓦斯继电器动作，将变压器跳闸.

（3）切换开关或分头选择器触头接触不良过热。

变压器有载分接开关三相应在同一位置。所谓“失步”，是指调压中由于某种原因，使三相分头位置不一致。在这种状态下，由于次级电压三相不平衡，会产生零序电压和零序电流。在变压器调压过程中，短时不一致是可能的，如果长时间不一致，可能使变压器过热或者跳闸。

三、变压器渗漏故障与油流带电故障

变压器渗漏的原因：变压器的焊点多、焊缝长：油浸式电力变压器是以钢板焊接壳体为基础的多种焊接连接件的集合体。一台31500KVA变压器采用橡胶密封件的连接点约为27处，焊缝总长近20m左右，因此渗漏途径可能较多。密封件材质低劣：密封件材质低劣和缺损是变压器连接部位渗漏的主要原因。

变压器渗漏的类型：空气渗漏，空气渗漏是一种看不见的渗漏，如套管头部、储油柜的隔膜、安全气道的玻璃以及焊缝沙眼等部位的进出空气都是看不见的。但是由于渗漏造成绕组绝缘受潮和油加速老化的影响很大。油渗漏：主要是指套管中油或有载调压分接开关室的油向变压器本体渗漏。充油套管正常油位高于变压器本体油位，若套管下部密封部位封不严，在油压差的作用下会造成套管中缺油现象，影响设备安全运行。

变压器油流带电时，局部放电信号强度相当于正常运行时变压器局部放电量的2～3个数量级，在变压器铁心接地小套管上也能测到很强的放电信号，且与变压器运行电压在相位上无确定关系。当断开变压器电源仅开启潜油泵时，仍能测到很强的放电信号，停运潜油泵，则放电信号消失。

来源：网络

浅析电力变压器铁芯故障与分接开关故障的图1