1、变压器异常现象分析、处理 科目编码: JN10-3-2-20 模块编码：ZY1000404001,一、变压器异常运行直观现象及原因分析,培训目录,二、变压器异常处理,三、冷却器全停实例分析、处理,变压器异常运行直观现象及原因分析,（一）声音不正常变压器运行时，应为均匀的“嗡嗡”声。这是因为交流电流通过变压器绕组时，在铁芯中产生周期性变化的交变磁通，随着磁通的变化，引起铁芯的振动而发出均匀的“嗡嗡”声。如果变压器产生不均匀声音或其他异音，都属于变压器声音不正常。主要原因有：,变压器异常运行直观现象及原因分析,内部故障，如绕组绝缘击穿、短路造成局部过热，一般伴有油沸腾的声音。 因套管瓷套污秽，阴雨
2、或大雾时变压器套管处有蓝色的电晕或火花，产生放电声音。 变压器过电流引发较大的噪声，如过负荷或系统内存在短路。 电网过电压，如中性点不接地系统发生单相接地或系统产生铁磁谐振，使电网过电压，使变压器发出时粗时细的噪声。 变压器部件松动或其他如爬梯等附属部件松动引发的金属打击声音。,变压器异常运行直观现象及原因分析,（二）气味、颜色不正常变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色的变化。,变压器异常运行直观现象及原因分析,瓷套管端子的紧固部分松动，表面接触面过热氧化，会引起变色和异常气味。 变压器漏磁及磁场分布不均，引生涡流，也会使油箱各部分局部过热引起油漆变色。 变压器的瓷套管污损产生电
3、晕、闪烙会发出奇臭味，冷却风扇、油泵烧毁会发出烧焦气味。 硅胶呼吸器变色超过2/3或硅胶从上至下变色,当气体继电器、压力继电器、差动继电器等有动作时，可推测是内部故障引起的。 因温度、湿度、紫外线或周围的空气中所含酸、盐等，会引起箱体表面漆膜龟裂、起泡、剥离。 大气过电压、内部过电压等，会引起瓷件、瓷套管表面龟裂，并有放电痕迹。,变压器异常运行直观现象及原因分析,（三）体表异常,变压器外面闪闪发光或粘着黑色的液体有可能是漏油。套管因漏油导致油位过低时，将可能使套管内部局部温度升高。 内部故障会使变压器油温升高，会引起油体积的膨胀，发生漏油，有时会发生喷油。若油位计大大下降，而没有发生以上现象，
4、则可能是油位计损坏。,变压器异常运行直观现象及原因分析,（四）渗漏油变压器运行中渗漏油的现象是比较普遍的，其中主要原因是油箱与零部件联络处的密封不良，焊件或铸件存在缺陷，运行中额外负荷或受到震动等。,对运行中的变压器应经常检查套管各端子和母线或电缆的连接是否紧密，有无发热迹象。 过负载、环境温度超过规定值、冷却风扇和输油泵出现故障、散热器阀门忘记打开、漏油引起油量不足、温度计损坏以及变压器内部故障等会使温度计上的读数超过运行标准中规定的允许温度。即使温度在允许的限度内，但从负载率和环境温度来判断，也是温度不正常。,变压器异常运行直观现象及原因分析,（五）温度变压器的很多故障都伴随着有急剧的温升
5、。,变压器异常运行直观现象及原因分析,以上所述的依据对声音、震动、气味、变色、温度及其它现象对变压器的事故的判断，只能作为现场直观的初步判断。因为变压器的内部故障不仅是单一方面的直观反映，它涉及诸多因素，有时会甚至出现假象。因此，必须进行测量并作综合分析，才能准确可靠地找出故障原因，判明事故性质，提出较完备的合理的处理方法。,变压器异常运行处理,1若变压器响声比平常增大而均匀时，应检查电网电压情况，确定是否为电网电压过高引起，如中性点不接地电网单相接地或铁磁共振等，另一种也可能是变压器过负荷、负载变化较大、谐波或直流偏磁作用引起。正常运行时，如因系统负荷低而过电压，发出不正常声音，应投入低压电
6、抗器等调压装置。 2声响较大而嘈杂时，可能是变压器铁心、夹件松动的问题，此时仪表一般正常，变压器油温与油位也无大变化，排查附属装置无松动后通知检修专业人员复查。,（一）声音异常处理,变压器异常运行处理,3有放电的“吱吱”声时，可能是变压器器身或套管发生表面局部放电。若是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，可见到电晕或蓝色、紫色的小火花，应通知检修人员安排清洗。如果是器身的问题，把耳朵贴近变压器油箱，则可能听到变压器内部由于有局部放电或电接触不良而发出的“吱吱”或“噼啪”声，此时应停止变压器运行，检查铁心接地或进行吊罩检查。 4若声响中夹有水的沸腾声时，可能是绕组有较严重的故障或分接开关接触不良而局
7、部严重过热引起，应立即停止变压器的运行，进行检修。 5当响声中夹有爆裂声时，既大又不均匀，可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。经确认后应立即申请停止变压器的运行，进行检修。,（一）声音异常处理,变压器异常运行处理,在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10以上，或变压器负荷不变而油温不断上升，则应认为变压器温度异常。 1应通过比较安装在变压器上的几只不同温度计读数，并充分考虑气温、负荷的因素，判断是否为变压器温升异常。 2变压器油温异常升高应进行的检查工作： 检查变压器的负载和冷却介质的温度，并与在同一负载和冷却介质温度下正常的温度核对； 用红外测温手段对油流管上下温度进行比较，检
8、查变压器有关蝶阀开闭位置是否正确，检查变压器油位情况；,（二）油温异常处理,变压器异常运行处理,检查变压器冷却装置或变压器室的通风情况，检查冷却器散热片表面的污秽情况，强油风冷却器表面污垢严重时，应通知检修人员及时用高压水（或压缩空气）吹净管束间堵塞的杂物，要求冷却器管束间洁净，无杂物。 检查变压器的气体继电器内是否积聚了可燃气体； 检查系统运行情况，注意系统谐波电流情况； 不能确认时，应通知检修进行油色谱试验，必要时进行变压器预防性试验。,（二）油温异常处理,变压器异常运行处理,3若温度升高的原因是由于冷却系统的故障，且在运行中无法修复，则应按现场规程规定调整变压器的负载至允许运行温度的相应
9、容量，并尽快安排处理。 4通过对变压器电气实时量采样值及录波进行分析，如是变压器内部故障引起的温度异常，则立即停运变压器，尽快安排处理。 5若由变压器过负荷运行引起，强油风冷变压器在顶层油温超过85时，应立即降低负荷。,（二）油温异常处理,变压器异常运行处理,（三）油位不正常处理变压器运行时，正常情况下，变压器的油位随变压器油温度的变化而变化，而油温取决于变压器所带负荷的多少、周围环境稳定和冷却系统运行情况。异常表现为油位过高、过低，或假油位。变压器的油位需要结合制造厂家提供的温度油位曲线来判断。对缺陷的定性应结合变压器渗漏情况及发展趋势综合判断。,变压器异常运行处理,1变压器油位过低或油位明
10、显降低，应尽快补油至正常油位。补油前，应将重瓦斯保护改接信号位置，防止误跳闸；补油后要注意检查气体继电器，及时放出气体，24h后无问题再将重瓦斯投入跳闸位置。如因漏油严重使油位明显降低，应禁止将瓦斯保护由跳闸改为信号，消除漏油，并使油位恢复正常。若大量漏油，油位低至气体继电器以下或继续下降，应立即停用该变压器。 2当油位计的油面异常升高，应查明是否为假油位。如果变压器油温的变化是正常的，而油标管内油位不变化或变化异常，则该油位是假油位。此时呼吸器及各管道堵塞引起，应及时通知检修单位处理。处理假油位前应将重瓦斯改投信号。,（三）油位不正常处理,变压器异常运行处理,3变压器油位因温度上升有可能高出
11、油位指示极限，经查明不是假油位所致时，则应通知检修单位确认后作放油处理，使油位降至与当时油温相对应的高度，以免溢油。,（三）油位不正常处理,变压器异常运行处理,1变压器过负荷后主要会出现三个大的问题： （1）变压器的损耗增大 因为变压器是按额定容量设计的，其经济运行平衡点在67%左右，当变压器的负荷超过额定容量时，变压器的铜损会按平方关系递加； （2）变压器输出电压降低 当超过变压器的额定容量后，变压器二次输出电压将会降低，当输出电流达到短路电流时，电压也就降为零了； （3）变压器的寿命减少 油浸变压器的绕组多由A级绝缘材料组成，其耐热温度在105度左右，超过这个温度，会使绝缘材料老化加剧，长
12、期过负荷运行，会使变压器出现过热甚至烧毁。,（四）变压器过负荷处理,变压器异常运行处理,2变压器过负荷处理 运行中的变压器过负荷时，警铃响，出现“过负荷”和“温度高”光字牌信号，可能出现电流表指示超过额定值，有功、无功指示增大。 运行人员发现上述现象后时，按下述原则处理： 停止音响报警，汇报调度，并做好记录。 检查主变油温有无过热，油位是否正常。及时投入所有冷却器，调整运行方式，调整负荷的分配，如有备用变压器，应立即投入。,（四）变压器过负荷处理,变压器异常运行处理,属正常过负荷或事故过负荷时，按过负荷倍数确定允许运行时间。若超过允许运行时间，应立即减负荷，并加强对变压器温度的监视。变压器过负
13、荷能力，与过负荷倍数、冷却方式、环境温度等相关。 过负荷运行时间内，应对变压器及其相关系统进行全面检查，发现异常应立即处理。按过流、过压特殊巡视项目巡视设备。,（四）变压器过负荷处理,变压器异常运行处理,3过负荷处理注意事项： （1）当主变压器绝缘有缺陷或有其它重要缺陷时，不得过负荷运行。 （2）两次过负荷相隔不宜太近，一般在10小时以上。 （3）主变运行过程中，发现主变潮流达到相应分接头额定电流值的90%及以上，应及时汇报调度，并作为过负荷开始做好记录。,（四）变压器过负荷处理,变压器异常运行处理,1冷却器全停变压器运行的一般规定： （1）油浸（自然循环）风冷变压器，风扇停止工作时，允许的负
14、载和运行时间，应按制造厂的规定。 （2）强油循环风冷和强油循环水冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20min。如20min后顶层油温尚未达到75，则允许上升到75，但这种状态下运行的最长时间不得超过1h。,（五）变压器冷却器全停处理,变压器异常运行处理,2发生冷却器全停时，变电运行人员应进行的检查和处理工作： 强油非导向变压器的冷却器电源全部失去后，应立即通知调度部门转移负荷，在冷却器电源恢复前，应密切监视变压器油温、负荷的变化。 立即检查工作电源是否缺相，注意风控箱内有无烧焦气味及明显断线、烧焦问题，可用万用表测量各相对地电压来确定，若冷却装置仍运行在缺相的电源中，
15、则应断开连接。 立即检查冷却控制箱各负荷开关、接触器、熔断器、热继电器等工作状态是否正常，若有问题，立即处理。,（五）变压器冷却器全停处理,变压器异常运行处理,2发生冷却器全停时，变电运行人员应进行的检查和处理工作： 立即检查冷却控制箱内另一工作电源电压是否正常，若正常，则迅速切换至该工作电源。 若冷却控制箱电源部分已不正常，则应检查所用电屏负荷开关、接触器、熔断器，检查所用变高压熔断器等情况，对发现的问题作相应处理。 检查变压器油位情况。,（五）变压器冷却器全停处理,变压器异常运行处理,3运行人员应及时将情况向调度及有关部门汇报。 4运行人员应根据调度指令进行有关操作。 5发生冷却器全停时，
16、应及时汇报调度故障变压器的运行情况及缺陷消除情况，以便于其合理安排运行方式，必要时转移或切除部分负荷，以降低故障变压器的温升，同时，做好退出该变压器运行的准备。 6运行人员在发现冷却器全停后在检查处理的同时应及时联系检修人员，若短时间内运行人员不能消除缺陷，则应及时通知检修人员安排处理。,（五）变压器冷却器全停处理,变压器异常运行处理,1压力释放阀冒油而变压器的气体继电器和差动保护等电气保护未动作时，应立即通知检修人员安排取变压器本体油样进行色谱分析，如果色谱正常，则怀疑压力释放阀动作是其他原因引起。 检查变压器本体与储油柜连接阀是否已开启、吸湿器是否畅通、储油柜内气体是否排净，防止由于假油位
17、引起压力释放阀动作。 检查压力释放阀的密封是否完好，必要时更换密封胶垫。 检查压力释放阀升高座是否设放气塞，如无应增设，防止积聚气体因气温变化发生误动。 如条件允许，可安排时间停电，对压力释放阀进行开启和关闭动作试验。,（六）压力释放阀冒油的处理,变压器异常运行处理,2压力释放阀冒油，且瓦斯保护动作跳闸或发信时，在未查明原因，故障未消除前不得将变压器投入运行。若变压器有内部故障的征象时，应作进一步检查。,（六）压力释放阀冒油的处理,变压器异常运行处理,1套管严重渗漏或瓷套破裂时，变压器应立即停运。更换套管或消除放电现象，经电气试验合格后方可将变压器投入运行。 2套管油位异常下降或升高，包括利用
18、红外测温装置检测油位，确认套管发生内漏（即套管油与变压器油已连通），应安排吊套管处理。当确认油位已漏至金属储油柜以下时，变压器应停止运行，进行处理。 3套管末屏有放电声时，应将变压器停止运行，并对该套管做试验，确认没有引起套管绝缘故障，对末屏可靠接地后方可将变压器恢复运行。 4大气过电压、内部过电压等，会引起瓷件、瓷套管表面龟裂，并有放电痕迹。此时应采取加强防止大气过电压和内部过电压措施。,（七）套管渗漏、油位异常和末屏有放电声的处理,变压器异常运行处理,1轻瓦斯动作发信时，应立即对变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油位降低、二次回路故障或是变压器内部故障造成的。 检查变压器油位。
19、如果是变压器油位过低引起，则设法消除油位过低，并恢复正常油位。（油位过低时严禁重瓦斯保护改信号状态） 检查变压器本体及强迫油循环冷却系统是否漏油。如有漏油，可能有空气浸入，应消除漏油。 检查变压器的负荷、温度和声音等的变化，判断内部是否有轻微故障。 如果气体继电器内无气体，则考虑二次回路故障造成误报警。此时，应将重瓦斯保护由跳闸改投信号，并由继电保护人员检查处理，正常后再将重瓦斯保护头跳闸位置。,（八）轻瓦斯动作的处理,变压器异常运行处理,如气体继电器内有气体，则应记录气体量，观察气体的颜色，通知检修人员取气样及油样做色谱分析，根据有关规程和导则判断变压器的故障性质。若气体继电器内的气体为无色
20、、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。若气体是可燃的或油中熔解气体分析结果异常，应综合判断确定变压器是否停运。,（八）轻瓦斯动作的处理,变压器异常运行处理,2轻瓦斯动作发信后，如一时不能对气体继电器内的气体进行色谱分析，则可按下面方法鉴别： 无色、不可燃的是空气。 黄色、可燃的是木质故障产生的气体。 淡灰色、可燃并有臭味的是纸质故障产生的气体。 灰黑色、易燃的是铁质故障使绝缘油分解产生的气体。 3如果轻瓦斯动作发信后经分析已判为变压器内部存在故障，且发信间隔时间逐次缩短，则说明故障正在发展，这时应最快将该变压器停运。,（八）轻瓦斯动作的处理,变压器异常运行
21、处理,1巡视中发现油流继电器指示抖动，应立即切换冷却器。 2变压器发生出口短路或近区短路后如造成主变跳闸的（包括因下一级故障引起主变后备保护越级跳闸的），应进行包括绕组变形在内的诊断性试验，必要时进行局放试验，运维单位变压器专责人应对试验检查方案审核把关；未造成主变跳闸的，如果色谱分析数据异常，应立即停电检查，色谱数据无明显变化的，应缩短停电检修周期。 3主变保护装置频繁启动，出现长期差流越限的，要注意其保护的采样模块是否异常，通常可查看实时波形及通过比较两套电量保护的采样值进行初步判断，同时应通知检修人员进行复查。,（九）其它异常的处理,冷却器全停实例分析、处理,强油风冷变压器在冷却器全停后
22、，将造成油循环不充分，散热效果较差，在负荷较大的情况下，绕温将升高很快。冷却器全停发生后，运行人员应能在10分钟内对冷却器全停的原因进行排查，省公司“保主变压器”方案中也将风控回路的学习摆在重要的位置。所以对变压器来讲，运行人员能够熟悉冷却器回路是最重要、也是最基本的要求。,冷却器回路学习,冷却器全停实例分析、处理,下面为某站内2号主变冷却器电源、控制回路，油泵、风扇控制回路，相关的中央信号回路图和故障分析表。,冷却器回路学习,冷却器电源回路,切换回路,QF031 冷却器电源开关 QF032 冷却器电源开关 QF033 监视电源开关 QF034 监视电源开关 QF041 控制电源开关 QF04
23、2 控制电源开关 QF10 A相冷却器电源开关 QF20 B相冷却器电源开关 QF30 C相冷却器电源开关,SA01 工作电源方式 控制开关 KA01 电源AB相监视继电器 KA010 电源监视继电器 KA02 电源AB相监视继电器 KA020 电源监视继电器 KM01 电源接触器 KM02 电源接触器 HL01 电源指示灯 HL02 电源指示灯,SA01置电源位置（1-2、5-6通）电源为工作电源，电源为备用电源；置电源位置（3-4、7-8通）电源为工作电源，电源为备用电源；置停止位置，电源均退出。 正常运行时，SA01置电源位置；QF031 QF032 QF033 QF034 QF041
24、QF042 QF10 QF20 QF30 开关均接通；KA01 KA02 KA010 KA020 KM02 均励磁；KM01失磁；HL01 HL02指示灯点亮。 KA030后述。,二号主变,冷却器电源回路,交流信号、照明、加热器回路,二号主变,冷却器电源回路,直流信号回路,二号主变,冷却器电源回路,中央信号,冷却器通风直流电源故障：冷却器电源控制回路的直流信号回路空开断开。主变停役时，投入冷却器电源； 总控箱内电源、电源故障灯不能点亮。,220V交流电源故障：冷却器电源控制回路的 交流信号、照明、加热 器回路空开跳开。总控制箱加热器退 出；电源、电源、A 相、B相、C相电源空开 断开不能报警。
25、,冷却器ABC控制箱电源故障：冷却器A相或B相或C相电源空开断开。,380V交流电源故障：电源空开断开或电源空开断开或两路电源均故障。冷却器工作电源故障或冷却器工作电源故障或电源和电源故障同时告警为交流电源故障。,冷却器工作电源故障：冷却器电源缺相或失压、QF033断开、QF041断开。,冷却器工作电源故障：冷却器电源缺相 或失压、QF034断开、QF042断开。,二号主变,分相控制回路,二号主变,每相二台油泵、八组风扇 QF01 QF02 油泵电源开关 KP1 KP2 油泵接触器 FR1 FR2 油泵热继电器 M1 M2 油泵 KF 风扇接触器 QF1118 风扇电源开关 FR1118 风扇
26、热继电器 M1118 风扇 KJ1 KJ2 断相、失压监视继电器,交流电源回路,分相控制回路,油泵控制,二号主变,分相控制回路,风扇控制,二号主变,分相控制回路,交流信号、照明、加热器回路,二号主变,分相控制回路,直流信号回路,二号主变,分相控制回路,中央信号,油流故障：启动油泵，经10秒延时无油流（油流计在STOP位置）,三相在总控制箱并接,油泵风机故障：任一台油泵、风扇故障或退出。（退出指空开断开，故障指热继动作）,备用油泵投入运行：在备用位置的油泵起动。,油泵风机交流电源故障：交流电源缺相或失压、交流控制电源空开断开。油泵和风扇已不能工作。,油泵风机全停故障报警：电流启动风扇时，油泵和风
27、扇均停止（未起动）。,油泵风机全停故障报警超30分钟：电流启动风扇时，油泵和风扇均未不起动超30分钟。同时油泵风机全停故障报警已超30分钟。,直流信号电源消失无信号，仅影响箱内6个信号灯不能点亮和备用油泵投入运行信号不能上 传。,二号主变,分相控制回路,启动跳闸,目前全停跳闸整定投信号。,二号主变,故障 现象 处理,二号主变,1.由上可知，变压器冷却装置的常见故障有： 冷却装置工作电源全部中断或缺相； 部分冷却装置电源中断或缺相； 达到油泵启动条件，任一工作油泵故障；风扇故障使部分冷却装置停运；当冷却装置故障时，变压器发出“备用冷却器投入”和“冷却器全停”信号。,1,2.冷却装置故障的原因一般为： 供电电源熔断器熔断或供电电源母线故障。 冷却装置工作电源开关跳闸。 单台冷却器的电源自动开关故障跳闸或油泵和风扇的熔断器熔断。 油泵、风扇损坏及连接管道漏油。,1,如果冷却器部分损坏或1/2电源失去，应根据冷却器台数与相应容量的关系，立即调整变压器负荷至相应允许值，直至冷却器修复或电源恢复。由于大型变压器一般设有辅助和备用冷却器，在变压器上层油温升至规定值时，辅助冷却器会自动投入，在个别冷却器故障时，备用冷却器会自动投入，故无需调整变压器的负荷。但来“备用冷却器投入”信号后，运行值班人员应检查备用冷却器投入运行是否正常。,1,
