电力设备在线监测与故障诊断

变压器油故障及油中溶解气体分析变压器故障油色谱分析

第一节：变压器故障变压器故障分类

运行变压器常见故障的划分方法通常有：

1：按变压器本体可分为内部故障和外部故障。

内部故障：即把油箱内发生的各相绕组间的相间短路、绕组的匝间短路、绕组或引线与箱体接地等。外部故障：油箱外部发生的套管闪络、引出线间的相间短路等故障。2：按变压器结构可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障、附件故障。变压器故障分类3：按回路可分为电路故障、磁路故障、油路故障；4：按故障发生的部位可分为绝缘故障、铁芯故障、分接开关故障、套管故障等。变压器故障分类实际上，变压器的各种故障都可能危及内绝缘的安全，因此，各种外部丛内部原因引发或直接造成的变压器内部故障，按性质又可分为热故障和放电故障。变压器故障分类

放电性故障电弧放电：多发生在线圈匝间、层间和段间的绝缘击穿、引线断裂、对地闪络、分接开关飞弧等部位。电弧放电属于较严重的放电现象，这种放电现象大多非常突然，表现剧烈，多引起气体继电器的动作发跳闸信号。火花放电：多出现在引线及导线连接处、引线接触(包括开关弧触头)不良处、悬浮导体对地间、铁心接地不良处等裸金属部位。火花放电属于中等放电现象。这种放电主要特点是间歇性放电，在较长时间内不断发生，会频繁引起气体继电器的产气报警。

放电性故障局部放电：多发生在油中气泡、气隙，绝缘件的夹层、空穴处，悬浮金属导体周围、强电场中导电体和接地处金属部件尖角部位、强电场中受潮的绝缘体内。

放电性故障放电性故障局部放电的主要特点是低能量、低密度，外部表现不明显，但作用时间长，H2、CH4等特征气体会持续增长，因此通过油色谱分析可以有效地诊断局部放电故障。变压器过热故障是常见的多发性故障，他对变压器的安全运行和使用寿命带来严重威胁。变压器运行时有空载损耗和负载损耗产生，这些损耗发自于变压器绕组、铁心和金属结构件中；损耗转化为热量后，一部分用来提高绕组、过热故障铁心及结构件本身的温度，另一部分热量向周围介质(如绝缘物，变压器油等)散出，使发热体周围介质的温度逐渐升高，再通过油箱和冷却装置对环境空气散热。当各部分的温过热故障差达到能使产生的热和散出的热平衡时，即达到了稳定状态，各部件的温度不再变化；反之，在变压器中任何一个部位，如果其发热量大于预期值或散热量小于预期值，不能达到发热过热故障和散热在规定的限值内平衡这就发生了过热现象。由于过热引起的事故、障碍和缺陷，统称为过热故障。过热故障过热故障按发生部位可分为内部过热故障和外部过热故障。内部过热故障包括绕组、铁心，油箱、夹件、拉板、无载分接开关、连接螺栓及引线等部件；过热故障外部过热故障包括套管、冷却装置、有载分接开关的驱动控制装置以及其他外部组件，根据变压器过热故障性质可分为以发热异常为主的发热异常型过热故障和以散热异常为主的散热异常型过热故障，过热故障而发热异常型过热故障又可分为电流(主要指环流和涡流)异常型过热故障和电阻异常型过热故障。过热故障按温度高低分为：低温过热(150℃以下)、中低温过热(150℃～300℃)、中温过热(300℃～700℃)和高温过热(700℃以上)150℃以下的低温过热通常是由应急性过负荷造成绝缘导线过热引起的过热故障150℃以上的中低温、中温、高温过热的表现形式是局部过热现象，主要发生的部位是在分接开关触头间接触不良、铁心存在两点或多点接地、过热故障载流裸电导体的连接或焊接不良、铁心片间短路、铁心被异物短路、紧固件松动、漏磁环流集中部位、冷却油道阻塞部位等。按过热部位分为：裸金属过热和固体绝缘过热两类过热故障1.铁心三过热三故障变压三器铁三心局三部过三热是三一种三常见三故障三，通三常是三由于三设计三、制三造工三艺等三质量三问题三和其三他外三界因三素引三起的三铁心三多点三接地三或短三路而三产生三。变三压器三正常三运行三时，三充当三电极三的各三绕组三、引三线与三油箱三间将三产生三不均三匀的三电场三，铁三心和三夹件三等金三属结三构件三就处三于该三电场三中，三由于三他们三所处三的位三置不三同，三。一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热因此三，所三具有三的悬三浮电三位也三各不三相同三，当三两点三之间三的悬三浮电三位达三到能三够击三穿其三间的三绝缘三时，三便产三生火三花放三电。三这种三放电三可使三变压三器油三分解三，长三此下三去，三会逐三渐损三坏变三压器三固体三绝缘三，导三致事三故发三生。一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热2．绕三组过三热故三障变压三器绕三组过三热故三障可三分为三发热三异常三型过三热故三障、三散热三异常三型过三热故三障和三异常三运行三过热三故障三。一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热3．引三线分三流故三障由于三引线三安装三工艺三问题三，使三高压三套管三的出三线电三缆与三套管三内的三铜管三相碰三，运三行或三检修三过程三中，三接触三部位三受力三摩擦三，会三导致三引线三绝缘三层损三伤或三半迭三绕白三布带三脱落三，引三起裸三铜引三线直三接与三铜管三内壁三及均三压球三接触三，一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热形成三由铜三管壁三和引三线组三成的三交链三磁通三的闭三合回三路，三由此三产生三引线三分流三和环三流，三使电三缆铜三线烧三断、三烧伤三，使三铜管三熔成三凹形三坑等三。一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热4．铁三心拉三板过三热故三障大型三变压三器铁三心拉三板，三是为三保证三器身三整体三强度三而普三遍采三用的三重要三部件三，通三常采三用低三磁钢三材料三，由三于他三处于三铁心三与绕三组之三间的三高漏三磁场三区域三中，一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热因此三，易三于产三生涡三流损三耗过三分集三中，三严重三时会三造成三局部三过热三，其三影响三因素三涉及三铁心三拉板三材料三、几三何结三构形三式与三尺寸三、漏三磁场三源等三。一、三直环三流或三涡流三在导三体和三金三属三结构三件中三引起三的过三热5．涡三流集三中引三起的三油箱三局部三过热对于三大型三变压三器或三高阻三抗变三压器三，由三于其三漏磁三场很三强，三若绕三组平三衡安三匝设三汁不三合理三或漏三磁较三大的三油箱三壁或三夹件三等结三构件三不采三取屏三蔽措三施或三磁钢三板错三用成三普通三钢板三，使三漏磁三场感三应的三涡流三失控三，引三起油三箱或三夹件三等的三局部三过热三。二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热1.分接三开关三动．三静触三头接三触不三良（1）无三励磁三分接三开关三的动三触头三片数三少用三了三三分之三一，三由于三接触三电流三增加三，分三接开三关在三运行三中烧三损。（2）有三载分三接开三关或三无励三磁分三接开三关，三由于三操作三机构三的缺三陷、三固定三触头三的支三架变三形或三压紧三弹簧三失效三，二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热造成三动触三头和三静触三头间三的接三触不三良，三甚至三接触三不上三，使三其触三头表三面腐三蚀、三氧化三，或三触头三之间三的接三触电三阻增三大，三引起三分接三开关三烧坏三。二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热（3）在三有载三调压三变压三器中三，特三别是三跳崖三频繁三、负三荷电三流较三大的三变压三器，三会造三成触三头之三间的三机械三磨损三、电三腐蚀三和触三头污三染，三电流三的热三效应三会使三弹簧三刀弹三性变三弱，三从而三使动三、静三触头三之间三的接三触压三力下三降。二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热2．引三线接三头连三接不三良(1三)低压三绕组三引出三线与三大电三流套三管的三连接三螺栓三压接三接头三，由三于压三紧程三度不三足，三造成三接触三电阻三大，三引起三接线三片及三套管三导流三片烧三损；二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热(2三)高压三绕组三引出三线的三接线三头没三有与三高压三套管三的导三电头(将军三帽)拧紧三，由三于接三触电三阻大三，引三起接三线头三和导三电头三烧焊三在一三起，三或引三线头三与引三出线三的焊三剂融三化，三使引三线脱三落；二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热(3三)在铜三铝连三接接三头间三加过三渡接三头或三过渡三板，三由于三过渡三元件三本身三的电三阻大三，引三起过三渡元三件本三身以三及被三连接三的接三触面三烧损三；(4三)分接三引线三与绕三组的三引线三接头三焊接三质量三不良三，引三起分三接引三线在三焊接三处烧三断。二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热3．处三于漏三磁场三中的三金属三结构三件之三间的三连接三螺栓三过热三现象(1三)当变三压器三铁心三拉板三和夹三件均三为低三磁钢三板(2三0M三n2三3A三1)时，三由低三压引三线漏三磁场三在铁三心拉三板与三夹件三腹板三之间三的导三磁钢三连接三螺栓三中，二、三金属三部件三之间三接触三不良三引起三的过三热产生三的环三流或三涡流三的集三肤效三应使三接触三不紧三实的三螺栓三边缘(如螺三纹、三螺帽三与腹三板接三触面三邻近三位置)出现三局部三烧黑三、烧三焦现三象。(2三)变压三器漏三磁场三在上三，下三节油三箱连三接螺三栓中三引起三的过三热．三、三散热三或冷三却效三果差三引起三的过三热1.散热三或冷三却效三果差三易产三生散三热异三常型三过热三故障三，就单三位面三积的三热负三荷而三言，三虽然三仍处三在正三常范三围之三内，三但由三于散三热条三件被三改变三或扦三常，三可引三起局三部过三热：三绕组三油道三堵塞三。三、三散热三或冷三却效三果差三引起三的过三热近年三来，三各制三造厂三为降三低变三压器三损耗三，通三常在三绕组三设汁三制造三中采三用换三位导三线，三当扁三线绞三编和三匝绝三缘包三扎不三紧实三或因三振动三引发三绕组三导体三松动三时，三会使三采用三换位三导线三的油三浸变三压器三在运三行一三段时三间后三发生三“涨三包”三，三、三散热三或冷三却效三果差三引起三的过三热段间三油道三堵塞三、油三流不三畅，三匝绝三缘得三不到三充分三冷却三，使三之严三重老三化，三以至三发黄三、变三脆，三在长三期电三磁振三动下三，绝三缘脱三落，三局部三露铜三，最三终形三成匝三间(段间)短路三，导三致变三压器三烧损三事故三。三、三散热三或冷三却效三果差三引起三的过三热2．冷三却装三置风三道堵三塞及三其他三问题(1三)长期三运行三的变三压器三，由三于冷三却装三置缺三少维三护和三清理三，使三风冷三却器三散热三管的三翅片三间或三散热三器风三道缝三隙积三满灰三尘、三树叶三、昆三虫等三杂物三，引三起风三道堵三塞，三风扇三气流三无法三吹到三散热三管上三，散三热效三率降三低将三致使三变压三器的三温度三不断三升高三。三、三散热三或冷三却效三果差三引起三的过三热(2三)冷却三器的三冷却三容量三不足三或误三操作三将电三源接三反或三起动三风扇三设定三值错三误，三造成三顶层三油温三度过三高。(3三)由于三水冷三却器三铜管三开裂三或冷三却器三法兰三密封三不良三，在三油泵三的抽三力下三易使三变压三器上三部呈三负压三状态三，导三致变三压器三进水三，使三器身三受潮三而引三发故三障。三、三散热三或冷三却效三果差三引起三的过三热3．漏三硅胶三使油三循环三不良由于三净油三器过三滤网三不严三密，三出现三较大三缝隙三，经三过长三期运三行使三硅胶三大量三进入三油箱三，阻三挡了三油的三循环三通路三，使三油循三环不三良，三引起三变压三器高三温过三热。四、三异常三运行三或诱三发因三素引三起的三过热当变三压器三的运三行条三件与三设计三时所三依据三的性三能参三数标三准不三同时三或由三于某三种不三良原三因使三品性三能改三变时三，可三使变三压器三产生三障碍三，严三重时三引起三过热三或其三他故三障。四、三异常三运行三或诱三发因三素引三起的三过热过负三载运三行由于三变压三器的三正常三运行三受季三节或三周围三环境三温度三和负三载变三动的三影响三，因三此，三为了三合理三地利三用变三压器三能力三，单三纯考三虑变三压器三铭牌三上的三额定三容量三是不三够的三，必三须考三虑变三压器三的过三负载三能力三。四、三异常三运行三或诱三发因三素引三起的三过热所谓三变压三器的三过负三载能三力，三就是三指在三用电三曲线三和冷三却介三质条三件所三决定三的运三行条三件下三，能三够经三常维三持本三身的三自然三寿命三而使三变压三