變壓器油故障及油中溶解氣體分析變壓器故障油色譜分析

第一節：變壓器故障變壓器故障分類

運行變壓器常見故障的劃分方法通常有：

1：按變壓器本體可分為內部故障和外部故障。

內部故障：即把油箱內發生的各相繞組間的相間短路、繞組的匝間短路、繞組或引線與箱體接地等。外部故障：油箱外部發生的套管閃絡、引出線間的相間短路等故障。2：按變壓器結構可分為繞組故障、鐵芯故障、油質故障、附件故障。變壓器故障分類3：按回路可分為電路故障、磁路故障、油路故障；4：按故障發生的部位可分為絕緣故障、鐵芯故障、分接開關故障、套管故障等。變壓器故障分類實際上，變壓器的各種故障都可能危及內絕緣的安全，因此，各種外部叢內部原因引發或直接造成的變壓器內部故障，按性質又可分為熱故障和放電故障。變壓器故障分類

放電性故障電弧放電：多發生在線圈匝間、層間和段間的絕緣擊穿、引線斷裂、對地閃絡、分接開關飛弧等部位。電弧放電屬于較嚴重的放電現象，這種放電現象大多非常突然，表現劇烈，多引起氣體繼電器的動作發跳閘信號。火花放電：多出現在引線及導線連接處、引線接觸(包括開關弧觸頭)不良處、懸浮導體對地間、鐵心接地不良處等裸金屬部位。火花放電屬于中等放電現象。這種放電主要特點是間歇性放電，在較長時間內不斷發生，會頻繁引起氣體繼電器的產氣報警。

放電性故障局部放電：多發生在油中氣泡、氣隙，絕緣件的夾層、空穴處，懸浮金屬導體周圍、強電場中導電體和接地處金屬部件尖角部位、強電場中受潮的絕緣體內。

放電性故障放電性故障局部放電的主要特點是低能量、低密度，外部表現不明顯，但作用時間長，H2、CH4等特征氣體會持續增長，因此通過油色譜分析可以有效地診斷局部放電故障。變壓器過過熱故障障是常見見的多發發性故障障，他對對變壓器器的安全全運行和和使用壽壽命帶來來嚴重威威脅。變變壓器運運行時有有空載損耗耗和負載損耗耗產生，這這些損耗耗發自于于變壓器器繞組、、鐵心和和金屬結結構件中中；損耗轉化化為熱量量后，一部分用來提高高繞組、、過熱故障鐵心及結結構件本本身的溫溫度，另一部分分熱量量向向周周圍圍介介質質(如絕絕緣緣物物，，變變壓壓器器油油等等)散出出，，使使發發熱熱體體周周圍圍介介質質的的溫溫度度逐逐漸漸升升高高，，再再通通過過油油箱箱和和冷冷卻卻裝裝置置對對環環境境空空氣氣散散熱熱。。當當各各部部分分的的溫溫過熱熱故障障差達達到到能能使使產產生生的的熱熱和和散散出出的的熱熱平平衡衡時時，，即即達達到到了了穩穩定定狀狀態態，，各各部部件件的的溫溫度度不不再再變變化化；；反反之之，，在在變變壓壓器器中中任任何何一一個個部部位位，，如如果果其其發發熱熱量量大大于于預預期期值值或或散散熱熱量量小小于于預預期期值值，，不不能能達達到到發發熱熱過熱熱故障障和散散熱熱在在規規定定的的限限值值內內平平衡衡這這就就發發生生了了過過熱熱現現象象。。由由于于過過熱熱引引起起的的事事故故、、障障礙礙和和缺缺陷陷，，統統稱稱為為過過熱熱故故障障。。過熱熱故障障過熱熱故故障障按發發生生部部位位可分分為為內部部過過熱熱故故障障和外部部過過熱熱故故障障。內部部過過熱熱故故障障包括括繞繞組組、、鐵鐵心心，，油油箱箱、、夾夾件件、、拉拉板板、、無無載載分分接接開開關關、、連連接接螺螺栓栓及及引引線線等等部部件件；；過熱熱故障障外部部過過熱熱故故障障包括括套套管管、、冷冷卻卻裝裝置置、、有有載載分分接接開開關關的的驅驅動動控控制制裝裝置置以以及及其其他他外外部部組組件件，，根根據據變壓壓器器過過熱熱故故障障性性質質可分分為為以以發發熱熱異異常常為為主主的的發熱熱異異常常型型過熱熱故故障障和和以以散熱熱異異常常為主主的的散散熱熱異異常常型型過過熱熱故故障障，，過熱熱故障障而發熱熱異異常常型型過過熱熱故故障障又可可分分為為電流流(主要要指指環環流流和和渦渦流流)異常常型型過過熱熱故故障障和和電阻阻異常常型型過過熱熱故故障障。。過熱熱故障障按溫溫度度高高低低分分為為：：低溫溫過過熱熱(150℃℃以下下)、中中低低溫溫過過熱熱(150℃℃～300℃℃)、中中溫溫過過熱熱(300℃℃～700℃℃)和高高溫溫過過熱熱(700℃℃以上上)150℃℃以下下的的低低溫溫過過熱熱通通常常是是由由應應急急性性過過負負荷荷造造成成絕絕緣緣導導線線過過熱熱引引起起的的過熱熱故障障150℃℃以上上的的中中低低溫溫、、中中溫溫、、高高溫溫過過熱熱的的表表現現形形式式是是局局部部過過熱熱現現象象，，主主要要發發生生的的部部位位是是在在分分接接開開關關觸觸頭頭間間接接觸觸不不良良、、鐵鐵心心存存在在兩兩點點或或多多點點接接地地、、過熱熱故障障載流流裸裸電電導導體體的的連連接接或或焊焊接接不不良良、、鐵鐵心心片片間間短短路路、、鐵鐵心心被被異異物物短短路路、、緊緊固固件件松松動動、、漏漏磁磁環環流流集集中中部部位位、、冷冷卻卻油油道道阻阻塞塞部部位位等等。按過過熱熱部部位位分分為為：：裸金金屬屬過過熱熱和和固固體體絕絕緣緣過過熱熱兩兩類類過熱熱故障障1.鐵心心過過熱熱故故障障變壓壓器器鐵鐵心心局局部部過過熱熱是是一一種種常常見見故故障障，，通通常常是是由由于于設設計計、、制制造造工工藝藝等等質質量量問問題題和和其其他他外外界界因因素素引引起起的的鐵鐵心心多多點點接接地地或或短短路路而而產產生生。。變變壓壓器器正正常常運運行行時時，，充充當當電電極極的的各各繞繞組組、、引引線線與與油油箱箱間間將將產產生生不不均均勻勻的的電電場場，，鐵鐵心心和和夾夾件件等等金金屬屬結結構構件件就就處處于于該該電電場場中中，，由由于于他他們們所所處處的的位位置置不不同同，，。。一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱因此，所所具有的的懸浮電電位也各各不相同同，當兩兩點之間間的懸浮浮電位達達到能夠夠擊穿其其間的絕絕緣時，，便產生生火花放放電。這這種放電電可使變變壓器油油分解，，長此下下去，會會逐漸損損壞變壓壓器固體體絕緣，，導致事事故發生生。一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱2．繞組過過熱故障障變壓器繞繞組過熱熱故障可可分為發發熱異常常型過熱熱故障、、散熱異異常型過過熱故障障和異常常運行過過熱故障障。一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱3．引線分分流故障障由于引線線安裝工工藝問題題，使高高壓套管管的出線線電纜與與套管內內的銅管管相碰，，運行或或檢修過過程中，，接觸部部位受力力摩擦，，會導致致引線絕絕緣層損損傷或半半迭繞白白布帶脫脫落，引引起裸銅銅引線直直接與銅銅管內壁壁及均壓壓球接觸觸，一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱形成由銅銅管壁和和引線組組成的交交鏈磁通通的閉合合回路，，由此產產生引線線分流和和環流，，使電纜纜銅線燒燒斷、燒燒傷，使使銅管熔熔成凹形形坑等。。一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱4．鐵心拉拉板過熱熱故障大型變壓壓器鐵心心拉板，，是為保保證器身身整體強強度而普普遍采用用的重要要部件，，通常采采用低磁磁鋼材料料，由于于他處于于鐵心與與繞組之之間的高高漏磁場場區域中中，一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱因此，易易于產生生渦流損損耗過分分集中，，嚴重時時會造成成局部過過熱，其其影響因因素涉及及鐵心拉拉板材料料、幾何何結構形形式與尺尺寸、漏漏磁場源源等。一、直環環流或渦渦流在導導體和金金屬屬結結構件中中引起的的過熱5．渦流集集中引起起的油箱箱局部過過熱對于大型型變壓器器或高阻阻抗變壓壓器，由由于其漏漏磁場很很強，若若繞組平平衡安匝匝設汁不不合理或或漏磁較較大的油油箱壁或或夾件等等結構件件不采取取屏蔽措措施或磁磁鋼板錯錯用成普普通鋼板板，使漏漏磁場感感應的渦渦流失控控，引起起油箱或或夾件等等的局部部過熱。。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱1.分接開關關動．靜靜觸頭接接觸不良良（1）無勵磁磁分接開開關的動動觸頭片片數少用用了三分分之一，，由于接接觸電流流增加，，分接開開關在運運行中燒燒損。（2）有載分分接開關關或無勵勵磁分接接開關，，由于操操作機構構的缺陷陷、固定定觸頭的的支架變變形或壓壓緊彈簧簧失效，，二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱造成動觸觸頭和靜靜觸頭間間的接觸觸不良，，甚至接接觸不上上，使其其觸頭表表面腐蝕蝕、氧化化，或觸觸頭之間間的接觸觸電阻增增大，引引起分接接開關燒燒壞。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱（3）在有載載調壓變變壓器中中，特別別是跳崖崖頻繁、、負荷電電流較大大的變壓壓器，會會造成觸觸頭之間間的機械械磨損、、電腐蝕蝕和觸頭頭污染，，電流的的熱效應應會使彈彈簧刀彈彈性變弱弱，從而而使動、、靜觸頭頭之間的的接觸壓壓力下降降。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱2．引線接接頭連接接不良(1)低壓繞組組引出線線與大電電流套管管的連接接螺栓壓壓接接頭頭，由于于壓緊程程度不足足，造成成接觸電電阻大，，引起接接線片及及套管導導流片燒燒損；二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱(2)高壓繞組組引出線線的接線線頭沒有有與高壓壓套管的的導電頭頭(將軍帽)擰緊，由由于接觸觸電阻大大，引起起接線頭頭和導電電頭燒焊焊在一起起，或引引線頭與與引出線線的焊劑劑融化，，使引線線脫落；；二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱(3)在銅鋁連連接接頭頭間加過過渡接頭頭或過渡渡板，由由于過渡渡元件本本身的電電阻大，，引起過過渡元件件本身以以及被連連接的接接觸面燒燒損；(4)分接引線線與繞組組的引線線接頭焊焊接質量量不良，，引起分分接引線線在焊接接處燒斷斷。二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱3．處于漏漏磁場中中的金屬屬結構件件之間的的連接螺螺栓過熱熱現象(1)當變壓器器鐵心拉拉板和夾夾件均為為低磁鋼鋼板(20Mn23A1)時，由低低壓引線線漏磁場場在鐵心心拉板與與夾件腹腹板之間間的導磁磁鋼連接接螺栓中中，二、金屬屬部件之之間接觸觸不良引引起的過過熱產生的環環流或渦渦流的集集膚效應應使接觸觸不緊實實的螺栓栓邊緣(如螺紋、、螺帽與與腹板接接觸面鄰鄰近位置置)出現局部部燒黑、、燒焦現現象。(2)變壓器漏漏磁場在在上，下下節油箱箱連接螺螺栓中引引起的過過熱．三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過熱1.散熱或冷冷卻效果果差易產產生散熱熱異常型型過熱故故障，就單位面面積的熱熱負荷而而言，雖雖然仍處處在正常常范圍之之內，但但由于散散熱條件件被改變變或扦常常，可引引起局部部過熱：：繞組油油道堵塞塞。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過熱近年來，，各制造造廠為降降低變壓壓器損耗耗，通常常在繞組組設汁制制造中采采用換位位導線，，當扁線線絞編和和匝絕緣緣包扎不不緊實或或因振動動引發繞繞組導體體松動時時，會使使采用換換位導線線的油浸浸變壓器器在運行行一段時時間后發發生“漲漲包”，，三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過熱段間油道道堵塞、、油流不不暢，匝匝絕緣得得不到充充分冷卻卻，使之之嚴重老老化，以以至發黃黃、變脆脆，在長長期電磁磁振動下下，絕緣緣脫落，，局部露露銅，最最終形成成匝間(段間)短路，導導致變壓壓器燒損損事故。。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過熱2．冷卻裝裝置風道道堵塞及及其他問問題(1)長期運行行的變壓壓器，由由于冷卻卻裝置缺缺少維護護和清理理，使風風冷卻器器散熱管管的翅片片間或散散熱器風風道縫隙隙積滿灰灰塵、樹樹葉、昆昆蟲等雜雜物，引引起風道道堵塞，，風扇氣氣流無法法吹到散散熱管上上，散熱熱效率降降低將致致使變壓壓器的溫溫度不斷斷升高。。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過熱(2)冷卻器的的冷卻容容量不足足或誤操操作將電電源接反反或起動動風扇設設定值錯錯誤，造造成頂層層油溫度度過高。。(3)由于水冷冷卻器銅銅管開裂裂或冷卻卻器法蘭蘭密封不不良，在在油泵的的抽力下下易使變變壓器上上部呈負負壓狀態態，導致致變壓器器進水，，使器身身受潮而而引發故故障。三、散熱熱或冷卻卻效果差差引起的的過熱3．漏硅膠膠使油循循環不良良由于凈油油器過濾濾網不嚴嚴密，出出現較大大縫隙，，經過長長期運行行使硅膠膠大量進進入油箱箱，阻擋擋了油的的循環通通路，使使油循環環不良，，引起變變壓器高高溫過熱熱。四、異常常運行或或誘發因因素引起起的過熱熱當變壓器器的運行行條件與與設計時時所依據據的性能能參數標標準不同同時或由由于某種種不良原原因使品品性能改改變時，，可使變變壓器產產生障礙礙，嚴重重時引起起過熱或或其他故故障。四、異