（1.国网北京市电力公司北京100068；2.国网冀北电力有限公司廊坊供电公司河北廊坊065000；3.北京市电力公司检修公司北京100165）
摘要：随着电力的大规模生产，电力设备的功能越来越完善，自动化程度也越来越高，为保证电力系统安全、经济、稳定运行，电力设备的故障诊断越来越重要。本文笔者对电力变压器故障诊断进行了研究。
关键词:变压器；故障；诊断研究
随着变压器的设计发展逐渐地提高，对变压器的要求也是逐渐地加强。同时，对电网的生产效率和经济效率也是逐渐地加强。在不断的变化发展过程中，变压器的更新使得原有的变压器的种种弊端日渐显露，因此要从根本上对变压器有进一步的认识和了解，特别是要进行研究和应用变压器的检修状态，从根本上消除这些变压器发生故障的根本因素和和解决电力系统中遇到的问题。
1电力变压器的常见故障及产生原因
1.1绕组和引线故障
绕组故障主要是指发生在变压器线圈、绝缘和端子中的故障。变压器线圈的接头焊接牢不牢固，直接影响变压器绕组的工作寿命，避免变压器线圈的绝缘中渗水，保持器身干燥，给电力变压器一个干燥的运行环境，可以降低故障的发生。做好变压器避雷防护，加强变压器绕组薄弱处（如高压绕组的起始几匝、绝缘导线的末端等处）的防护，预防雷电冲击、对地弧光放电等瞬变过程发生绝缘损坏乃至击穿。目前影响电力变压器稳定运行的一大隐患是变压器绕组变形。主要表现为：绕组轴向和径向尺寸的变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。主要原因是变压器遭受严重的外部短路，在电动力和机械力的作用下，变压器绕组的尺寸或形状将发生不可逆的变化。及时清理沉积在油箱底部的绝缘油，改善电力变压器散热环境，避免变压器工作环境温度过高，杜绝变压器超负荷运行，防止线圈绝缘变脆、脱落，引起绕组匝间短路，最终导致变压器故障。
1.2高压出线套管故障
套管一般是陶瓷结构，是电力变压器连接的重要保护装置，正确选取套管绝缘的工作场强设计套管，保证长期工作电压下不应发生有害的局部放电；选用介电常数小，介质损耗小的新型绝缘纸；选用介电常数较大的浸渍剂，降低浸渍剂或气隙中的电场强度，提高浸渍剂的吸气性能；导致套管故障的因素有套管自身缺陷，引起套管损坏、漏油致使套管缺油而过热、套管瓷套的表面受污染等，因此只有正确维护，确保套管的安全运行，才能保证电力变压器的安全性能，使电网正常运行。
1.3分接开关故障
分接开关故障主要原因触头接触不良、触头间短路或对地放电、分接开关引线松动等。在电力变压器故障中，大部分故障属于分接开关故障，如变压器质量存在问题；在安装、运行操作及维护过程中存在不当行为造成弹簧变形压力不足、接触不可靠、引线紧固不良、开关触头氧化、分接开关不到位等现象。因此对于运行中的分接开关的检测，对于预防变压器故障具有重要现实意义。
1.4磁路部分故障
变压器的铁芯、铁轭及其夹件统称为磁路部分。变压器铁芯和绕组电磁能量转换，铁芯质量好坏是决定其正常运行的关键。检查运行中的电力变压器铁芯接地是否良好，避免多点接地，防止变压器局部过热导致导致变压器跳闸，甚至造成变压器直接损坏。降低变压器的铁损是减少磁路部分故障的有效保障。铁芯叠片之间的绝缘或与铁轭夹件之间的绝缘产生损坏会产生很大的循环涡流，并由此产生大量的热量，从而危及铁芯和线圈的绝缘。改进工艺加强变压器铁芯或铁轭叠片的边缘整洁度，保持干燥环境。
1.5绝缘故障和密封不良
变压器的绝缘系统主要由变压器油和绝缘纸、板以及绝缘件构成，绝缘效果直接影响到电流的通畅，影响绝缘的原因主要有绝缘件在制造过程中，其表面或内部被导电质污染，运行中会造成绝缘件表面放电或内部发生局部放电。目前变压器运行中的常见故障是绝缘强度下降进而导致变压器整体绝缘性能下降，形成的主要原因是变压器油受到污染。新的绝缘油是淡黄色的，长时间工作绝缘油就会变黑，这时就要化验绝缘油各项指标，及时过滤或更换绝缘油。变压器油道不畅和油流速度过高会导致运行中的变压器油流带电，会对电力变压器的安全运行造成极大危害。杜绝变压器设计制作的偷工减料，避免采用薄绝缘、小油道的设计制造，加强变压器油箱上的局部密封，做好变压器防水，加强变压器局部的绝缘强度，防止线圈或引线对油箱或对铁芯构件击穿，线圈匝间绝缘遭受的危险性最大。
1.6变压器放电故障
变压器绝缘体内部的油膜、气隙或导体的边缘出现非贯穿性的放电为局部放电，局部放电初始的能量较低，当内部出现这种放电，绝缘材料不同，可能出现油中局部放电或气泡局部放电。局部放电的原因比较多，如当固体绝缘材料存在空腔或油中存在气泡时，耐压强度低于绝缘材料，在气隙中容易引起放电；如制造的质量不良，容易带进杂物、水分和气泡，承受很高的电场强度而出现放电；如在油处理时不彻底导致析出气泡，引起放电。
变压器电弧放电含有很高的能量，常会击穿绕组匝层间绝缘，其次会对地闪络、引线断裂和分接开关飞弧等故障。电弧放电故障出现后，变压器会炭化变黑，当放电故障涉及到固体绝缘时，还会产生一氧化碳和二氧化碳。电弧放电故障的电能密度大，冲击电介质，使绝缘纸烧焦、穿孔，融化烧毁金属材料，甚至还有可能导致爆炸事故。此类故障难以实现预测，也没有明显的征兆，因而需要加强监控研究。
火花放电的引起原因包括悬浮电位、油中杂质等，当油中存在杂质时，放电会先从油中开始发展，在高强场下产生气体，气泡增大，使整个油间隙在气体通道中发生火花放电，火花放电也可能在低压的情况发生，其放电的程度主要取决于外加电压的大小；悬浮电位引起的火花放电可以发生在处于高电位的金属部件，如套管、调压绕组、紧固用金属螺栓、硅钢片磁屏蔽等。
2电力变压器出现故障的处理方法
当电力变压器出现故障时，相关工作人员一定要根据现象认真分析，立即检查故障所在，并采取相应的处理方法。查看是否按规程要求运行，检查时应该内外部都仔细查看，检查电缆头、套管、二次设备等，查看是否有绝缘油喷溅现象、外壳是否鼓起、油位是否正常，鉴定电力变压器内部故障。假如是设备故障，必须停电检修，试验合格后才能运行。假如发现电力变压器的油温过高，一定要马上检查冷却装置是否正常运行、变压器是否过负荷，如果油温还没有下降，就必须切断电源后认真查看。假如发现油色变深，则一定要取样化验，并进行分析，将油过滤后方可使用，从而避免线圈绕组间发生击穿事故。假如电力变压器的油枕出现喷油时，相关工作人员一定要切断电源，采取相应措施，避免发生恶性连锁事故。当音响信号报警时，必须严密监视电力变压器的运行情况，检查有无异常情况，立即收集气体进行分析试验，若发现有故障，应立即停止运行电力变压器。
结束语：
当电力变压器出现故障时，相关工作人员一定要仔细执行电力变压器的运行规程，认真分析事故的具体情况，定期试验电力变压器的预防性和电气性能，采取适当的防范措施，正确合理的排除故障，严格校验保护装置，不断总结经验，从而确保保护装置的准确可靠，保证电力变压器的安全运行，尽量减少电力变压器故障的发生，进而更好地为工业生产服务。
参考文献：
[1]金丽春.电力变压器的故障分析[J].煤炭技术，2009，28（4）：51～52
[2]张元，郭建.变压器故障诊断方法探讨[J].山西电力，2010，15（2）：20～22
[3]郑焕程.运行中电力变压器故障特征分析及综合检测方法[J].电力学报，2006（4）：485～488.
[4]王梦云，110kV及以上变压器事故与缺陷统计分析[J].供用电，2007，24（1）.