變壓器繞組故障診斷與維修

一、絕緣受潮

變壓器繞組受潮主要是從大氣中直接吸收潮氣，也可能從絕緣油中吸收潮氣，應對變壓器繞組進行加熱烘干。潮氣直接侵入變壓器絕緣的主要途徑有：

1、運輸保管階段

由于變壓器油箱密封不嚴使潮氣侵入，當密封破壞嚴重時，水珠直接滴落在絕緣上；密封破壞輕微時，大氣進入油箱，也會引起絕緣逐漸受潮。若發現油箱密封破壞，應及時處理。

2、芯部檢查階段

變壓器芯部檢查時，由于繞組和鐵芯的絕緣直接暴露在空氣中，使大氣中的水蒸氣在絕緣物表面凝結和滲透，造成絕緣受潮。受潮的程度與大氣的濕度、溫度、變壓器芯部的溫度及芯部在大氣中暴露的時間等因素有關。

3、抽真空過程

對于110kV以上的變壓器需要真空注油，在真空狀態下,有助于排除絕緣油中的水分和空氣，但在油箱真空被破壞時，大氣壓力下的空氣進入油箱，使體積膨脹，溫度急劇下降，水蒸氣從空氣中析出，在油箱內壁產生結露現象，使水分侵入絕緣油中，造成繞組受潮。應使真空注油連續進行，不宜間斷。

二、絕緣老化

運行年限較長的變壓器繞組絕緣可能老化，一般可觀察繞組的顏色，測試其彈性、密度和機械強度及有無損傷等情況來判斷繞組能否繼續使用。通常將繞組的老化程度分為四級：

1、一級(絕緣良好)

用手指壓下后絕緣暫時變形，手松開后恢復原狀，絕緣不會被手指壓裂，表面顏色較淡，富有彈性。

2、二級(絕緣合格)

用手指壓下時不會出現裂紋，顏色稍深，且質地較硬。

3、三級(絕緣不可靠)

用手指壓下后出現較小的裂縫，顏色較深，絕緣有相當程度的老化，較堅硬，已變脆。應對絕緣進行浸漆處理，同時在運行中應注意監視。

4、四級(絕緣劣化)

用手指壓下后，絕緣出現龜裂，呈炭片狀脫落，將其稍彎曲即裂斷，顏色發黑，絕緣非常脆弱，屬嚴重老化，應更換變壓器繞組。

三、絕緣擊穿

變壓器繞組的主絕緣擊穿是指低壓繞組與鐵芯柱之間的絕緣、高低壓繞組之間的絕緣、相鄰兩高壓繞組之間的相間絕緣、繞組兩端與軛鐵之間的絕緣等，這些部位的絕緣擊穿后相當于繞組相間短路或接地。

造成繞組絕緣擊穿的主要原因有：

1. 絕緣老化引起破裂或折斷；

2. 變壓器油受潮，油質變劣；

3. 繞組內部落入異物；

4. 線路故障使絕緣受到機械損傷；

5. 變壓器的停送電或雷電波造成過電壓使繞組絕緣擊穿。對于過電壓擊穿后的絕緣并不一定會立即失去運行能力，但會造成絕緣上的隱患。如果再次出現過電壓，就會在原處造成二次擊穿，使絕緣性能進一步降低，直至發生短路故障。

發現以上故障后，應首先測量絕緣電阻，然后吊出繞組更換有關絕緣并予以烘干，對變壓器油應進行除去水分、過濾等處理。

四、匝間短路

1. 由于變壓器運行時間太長，絕緣自然老化而損壞，或散熱不良，長期過負荷運行及油道堵塞，使繞組部分絕緣迅速劣化，造成匝間或層間短路。應測量變壓器高、低壓繞組的直流電阻與原始資料進行比較有無差別，除掉損傷繞組導線絕緣層，重新包扎繞組絕緣或重新繞制繞組并浸漆烘干。

2. 由于系統短路或其他故障，以及負荷的急劇變化，使變壓器的電流超過額定電流的幾倍或十幾倍以上，繞組受到很大的電磁力而發生位移或變形，并使繞組溫度迅速升高，造成匝間短路。應修復或更換繞組原有的絕緣。

3. 繞制繞組有缺陷，如排列、換位、壓裝等不正確，導線本身有毛刺，焊接不良，本身絕緣不完善或有磨損引起局部過熱，使幾個匝間的絕緣損壞，產生一個閉合短路環流，嚴重時會燒毀變壓器，應將變壓器芯置于空氣中加10%~20%額定電壓做空載試驗，若有損壞點則會冒煙(做試驗時應有防火措施)。

4. 由于繞組里層浸漆不透或絕緣油中含有水分，使繞組絕緣受潮，造成匝間短路。應修復或更換繞組原有的絕緣并浸漆烘干。

1. 由于主絕緣老化而破裂、折斷等缺陷，應用兆歐表測量繞組對地的絕緣電阻，若擊穿應更換損壞的繞組或重新繞制。

2. 絕緣油受潮，應將絕緣油進行擊穿電壓試驗，若油質有問題，要進行處理。

3. 繞組內有雜質落入，應將繞組吊出器身外進行外觀檢查。

4. 過電壓沖擊波的作用或繞組短路產生作用力使繞組變形損壞，造成對地擊穿。應更換損壞的繞組或重新繞制。

1. 由于連接不良或短路應力使引線內部斷裂，或由于匝間短路引起高溫使線匝燒斷。應將繞組吊出器身外進行外觀檢查，若繞組是△形接法可用電流表檢查繞組的相電流或測量直流電阻。若有一相斷線時，則在三相繞組中進行三次電阻測量時，有兩次測量的阻值相近，而第三次為前兩次的一倍，即說明該相有故障；若完全斷線則第三次僅比前兩次略大；若是丫形接法，可測量直流電阻或用兆歐表檢查。根據檢查情況更換損壞的繞組或重新繞制。

2. 由于繞組接頭和分接開關接觸不良、導線內部焊接不良、匝間短路使線匝燒斷，或短路應力使引線斷裂。應吊芯檢查，如果繞組直流電阻有差別，找出斷路點并予以排除。