變壓器是靠電磁感應(yīng)原理工作的，改變電壓、聯(lián)絡(luò)電網(wǎng)、傳輸和分配電能；電力變壓器是變電站核心設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行環(huán)境惡劣，發(fā)生故障對(duì)供電可靠性影響大，需要針對(duì)情況立即采取措施；變壓器故障的分析判別牽扯的學(xué)科領(lǐng)域多，既要有電工、高電壓、絕緣材料、化學(xué)分析等基礎(chǔ)知識(shí)，還要熟悉自動(dòng)化、熱學(xué)等；變壓器的故障種類多，變現(xiàn)形式千差萬別，需要熟悉結(jié)構(gòu)原理，現(xiàn)場運(yùn)行條件、需要熟悉每臺(tái)設(shè)備特點(diǎn)等，具體問題具體分析。

（一）聲音異常

正常運(yùn)行時(shí)，由于交流電通過變壓器繞組，在鐵芯里產(chǎn)生周期性的交變磁通，引起硅鋼片的磁質(zhì)伸縮，鐵芯的接縫與疊層之間的磁力作用以及繞組的導(dǎo)線之間的電磁力作用引起振動(dòng)，發(fā)出的“嗡嗡”響聲是連續(xù)的、均勻的，這都屬于正常現(xiàn)象。如果變壓器出現(xiàn)故障或運(yùn)行不正常，聲音就會(huì)異常，其主要原因有：1. 變壓器過載運(yùn)行時(shí)，音調(diào)高、音量大，會(huì)發(fā)出沉重的“嗡嗡”聲。2. 大動(dòng)力負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，如帶有電弧、可控硅整流器等負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷變化大，又因諧波作用，變壓器內(nèi)瞬間發(fā)出“哇哇”聲或“咯咯”間歇聲，監(jiān)視測量儀表時(shí)指針發(fā)生擺動(dòng)。3. 電網(wǎng)發(fā)生過電壓時(shí)，例如中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)有單相接地或電磁共振時(shí)，變壓器聲音比平常尖銳，出現(xiàn)這種情況時(shí)，可結(jié)合電壓表計(jì)的指示進(jìn)行綜合判斷。4. 個(gè)別零件松動(dòng)時(shí)，聲音比正常增大且有明顯雜音，但電流、電壓無明顯異常，則可能是內(nèi)部夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動(dòng)，使硅鋼片振動(dòng)增大所造成。5. 變壓器高壓套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或有裂紋存在時(shí)，可聽到“嘶嘶”聲，若在夜間或陰雨天氣時(shí)看到變壓器高壓套管附近有藍(lán)色的電暈或火花，則說明瓷件污穢嚴(yán)重或設(shè)備線卡接觸不良。6. 變壓器內(nèi)部放電或接觸不良，會(huì)發(fā)出“吱吱”或“劈啪”聲，且此聲音隨故障部位遠(yuǎn)近而變化。7. 變壓器的某些部件因鐵芯振動(dòng)而造成機(jī)械接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的有規(guī)律的撞擊或磨擦聲。8. 變壓器有水沸騰聲的同時(shí)，溫度急劇變化，油位升高，則應(yīng)判斷為變壓器繞組發(fā)生短路故障或分接開關(guān)因接觸不良引起嚴(yán)重過熱，這時(shí)應(yīng)立即停用變壓器進(jìn)行檢查。9. 變壓器鐵芯接地?cái)嗑€時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劈裂聲，變壓器繞組短路或它們對(duì)外殼放電時(shí)有劈啪的爆裂聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有巨大的轟鳴聲，隨后可能起火。

（二）外表、顏色、氣味異常變壓器內(nèi)部故障及各部件過熱將引起一系列的氣味、顏色變化。1. 防爆管防爆膜破裂，會(huì)引起水和潮氣進(jìn)入變壓器內(nèi)，導(dǎo)致絕緣油乳化及變壓器的絕緣強(qiáng)度降低，其可能為內(nèi)部故障或呼吸器不暢。2. 呼吸器硅膠變色，可能是吸潮過度，墊圈損壞，進(jìn)入油室的水分太多等原因引起。3. 瓷套管接線緊固部分松動(dòng)，表面接觸過熱氧化，會(huì)引起變色和異常氣味。（顏色變暗、失去光澤、表面鍍層遭破壞。）4. 瓷套管污損產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)，會(huì)發(fā)出奇臭味，冷卻風(fēng)扇、油泵燒毀會(huì)發(fā)生燒焦氣味。5. 變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場分布不均，會(huì)引起渦流，使油箱局部過熱，并引起油漆變化或掉漆。

（三）油溫油色異常變壓器的很多故障都伴有急劇的溫升及油色劇變，若發(fā)現(xiàn)在同樣正常的條件下（負(fù)荷、環(huán)溫、冷卻），溫度比平常高出10℃以上或負(fù)載不變溫度不斷上升（表計(jì)無異常），則認(rèn)為變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常現(xiàn)象，其原因有：1. 由于渦流或夾緊鐵芯的螺栓絕緣損壞會(huì)使變壓器油溫升高。2. 繞組局部層間或匝間短路，內(nèi)部接點(diǎn)有故障，二次線路上有大電阻短路等，均會(huì)使變壓器溫度不正常。3. 過負(fù)荷，環(huán)境溫度過高，冷卻風(fēng)扇和輸油泵故障，風(fēng)扇電機(jī)損壞，散熱器管道積垢或冷卻效果不良，散熱器閥門未打開，滲漏油引起油量不足等原因都會(huì)造成變壓器溫度不正常。4. 油色顯著變化時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行跟蹤化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有碳粒和水分，油的酸價(jià)增高，閃電降低，隨之油絕緣強(qiáng)度降低，易引起繞組與外殼的擊穿，此時(shí)應(yīng)及時(shí)停用處理。

（四）油位異常：1. 假油位：（1）油標(biāo)管堵塞；（2）油枕呼吸器堵塞；（3）防暴管氣孔堵塞。2. 油面過低：（1）變壓器嚴(yán)重滲漏油；（2）檢修人員因工作需要，多次放油后未補(bǔ)充；（3）氣溫過低，且油量不足；（4）油枕容量不足，不能滿足運(yùn)行要求。

（五）滲漏油變壓器運(yùn)行中滲漏油的現(xiàn)象比較普遍，主要原因有以下：1. 油箱與零部件連接處的密封不良，焊件或鑄件存在缺陷，運(yùn)行中額外荷重或受到震動(dòng)等。2. 內(nèi)部故障使油溫升高，引起油的體積膨脹，發(fā)生漏油或噴油。

（六）油枕或防暴管噴油1．當(dāng)二次系統(tǒng)突然短路，而保護(hù)拒動(dòng)，或內(nèi)部有短路故障而出氣孔和防暴管堵塞等。2．內(nèi)部的高溫和高熱會(huì)使變壓器突然噴油，噴油后使油面降低，有可能引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

（七）分接開關(guān)故障變壓器油箱上有“吱吱”的放電聲，電流表隨響聲發(fā)生擺動(dòng)，瓦斯保護(hù)可能發(fā)出信號(hào)，油的絕緣降低，這些都可能是分接開關(guān)故障而出現(xiàn)的現(xiàn)象，分接開關(guān)故障的原因有以下幾條：1. 分接開關(guān)觸頭彈簧壓力不足，觸頭滾輪壓力不均，使有效接觸面面積減少，以及因鍍層的機(jī)械強(qiáng)度不夠而嚴(yán)重磨損等會(huì)引起分接開關(guān)燒毀。2. 分接開關(guān)接頭接觸不良，經(jīng)受不起短路電流沖擊發(fā)生故障。3. 切換分接開關(guān)時(shí)，由于分頭位置切換錯(cuò)誤，引起開關(guān)燒壞。4. 相間絕緣距離不夠，或絕緣材料性能降低，在過電壓作用下短路。

（八）絕緣套管的閃絡(luò)和爆炸故障套管密封不嚴(yán)，因進(jìn)水使絕緣受潮而損壞；套管的電容芯子制造不良，內(nèi)部游離放電；或套管積垢嚴(yán)重以及套管上有裂紋，均會(huì)造成套管閃絡(luò)和爆炸事故。

（九）三相電壓不平衡1. 三相負(fù)載不平衡，引起中性點(diǎn)位移，使三相電壓不平衡。2. 系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振，使三相電壓不平衡。3. 繞組發(fā)生匝間或?qū)娱g短路，造成三相電壓不平衡。

（十）繼電保護(hù)動(dòng)作繼電保護(hù)動(dòng)作，說明變壓器有故障。瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一，它能保護(hù)變壓器內(nèi)部發(fā)生的絕大部分故障，常常是先輕瓦斯動(dòng)作發(fā)出信號(hào)，然后瓦斯動(dòng)作跳閘。輕瓦斯動(dòng)作的原因：（1）因?yàn)V油、加油，冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密致使空氣進(jìn)入變壓器。（2）溫度下降和漏油致使油位緩慢降低。（3）變壓器內(nèi)部故障，產(chǎn)生少量氣體。（4）變壓器內(nèi)部故障短路。（5）保護(hù)裝置二次回路故障。當(dāng)外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有異常時(shí)，應(yīng)查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)：如積聚在瓦斯繼電器內(nèi)的氣體不可燃，而且是無色無嗅的，而混合氣體中主要是惰性氣體，氧氣含量大于6％，油的燃點(diǎn)不降低，則說明變壓器內(nèi)部有故障，應(yīng)根據(jù)瓦斯繼電器內(nèi)積聚的氣體性質(zhì)來鑒定變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)；如氣體的顏色為黃色不易燃的，且一氧化碳含量大于1％－2％，為木質(zhì)絕緣損壞；灰色的黑色易燃的且氫氣含量在3％以下，有焦油味，燃點(diǎn)降低，則說明油因過濾而分解或油內(nèi)曾發(fā)生過閃絡(luò)故障；淺灰色帶強(qiáng)烈臭味且可燃的，是紙或紙板絕緣損壞。通過對(duì)變壓器運(yùn)行中的各種異常及故障現(xiàn)象的分析，能對(duì)變壓器的不正常運(yùn)行的處理方法得以了解、掌握。

二、變壓器在運(yùn)行中不正常現(xiàn)象的處理方法

（一）運(yùn)行中的不正常現(xiàn)象的處理

1. 值班人員在變壓器運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)設(shè)法盡快消除，并報(bào)告上級(jí)和做好記錄。

2. 變壓器有下列情況之一者應(yīng)立即停運(yùn)，若有運(yùn)用中的備用變壓器，應(yīng)盡可能先將其投入運(yùn)行：（1）變壓器聲響明顯增大，很不正常，內(nèi)部有爆裂聲；（2）嚴(yán)重漏油或噴油，使油面下降到低于油位計(jì)的指示限度；（3）套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象；（4）變壓器冒煙著火。

3. 當(dāng)發(fā)生危及變壓器安全的故障，而變壓器的有關(guān)保護(hù)裝置拒動(dòng)，值班人員應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)。

4. 當(dāng)變壓器附近的設(shè)備著火、爆炸或發(fā)生其他情況，對(duì)變壓器構(gòu)成嚴(yán)重威脅時(shí)，值班人員應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)。

5. 變壓器油溫升高超過規(guī)定值時(shí)，值班人員應(yīng)按以下步驟檢查處理：（1） 檢查變壓器的負(fù)載和冷卻介質(zhì)的溫度，并與在同一負(fù)載和冷卻介質(zhì)溫度下正常的溫度核對(duì)；（2） 核對(duì)溫度裝置；（3） 檢查變壓器冷卻裝置或變壓器室的通風(fēng)情況。若溫度升高的原因由于冷卻系統(tǒng)的故障，且在運(yùn)行中無法檢修者，應(yīng)將變壓器停運(yùn)檢修；若不能立即停運(yùn)檢修，則值班人員應(yīng)按現(xiàn)場規(guī)程的規(guī)定調(diào)整變壓器的負(fù)載至允許運(yùn)行溫度下的相應(yīng)容量。在正常負(fù)載和冷卻條件下，變壓器溫度不正常并不斷上升，且經(jīng)檢查證明溫度指示正確，則認(rèn)為變壓器已發(fā)生內(nèi)部故障，應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)。變壓器在各種超額定電流方式下運(yùn)行，若頂層油溫超過105℃時(shí)，應(yīng)立即降低負(fù)載。

6. 變壓器中的油因低溫凝滯時(shí)，應(yīng)不投冷卻器空載運(yùn)行，同時(shí)監(jiān)視頂層油溫，逐步增加負(fù)載，直至投入相應(yīng)數(shù)量冷卻器，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。

7. 當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器的油面較當(dāng)時(shí)油溫所應(yīng)有的油位顯著降低時(shí)，應(yīng)查明原因。補(bǔ)油時(shí)應(yīng)遵守規(guī)程規(guī)定，禁止從變壓器下部補(bǔ)油。

8. 變壓器油位因溫度上升有可能高出油位指示極限，經(jīng)查明不是假油位所致時(shí)，則應(yīng)放油，使油位降至與當(dāng)時(shí)油溫相對(duì)應(yīng)的高度，以免 溢油。

9. 鐵芯多點(diǎn)接地而接地電流較大時(shí)，應(yīng)按排檢修處理。在缺陷消除前，可采取措施將電流限制在100mA左右，并加強(qiáng)監(jiān)視。

10. 系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，應(yīng)監(jiān)視消弧線圈和接有消弧線圈的變壓器的運(yùn)行情況。

（二）瓦斯保護(hù)裝置動(dòng)作的處理瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)立即對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，查明動(dòng)作的原因，是否因積聚空氣、油位降低、二次回路故障或是變壓器內(nèi)部故障造成的。瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，在原因消除故障前不得將變壓器投入運(yùn)行。為查明原因應(yīng)考慮以下因素，作出綜合判斷：（1）是否呼吸不暢或排氣未盡；（2） 保護(hù)及直流等二次回路是否正常；（3） 變壓器外觀有無明顯反映故障性質(zhì)的異常現(xiàn)象；（4） 氣體繼電器中積聚氣體量，是否可燃；（5） 氣體繼電器中的氣體和油中溶解氣體的色譜分析結(jié)果；（6） 必要的電氣試驗(yàn)結(jié)果；（7） 變壓器其它繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況。

（三）變壓器跳閘和滅火1. 變壓器跳閘后，應(yīng)立即查明原因。如綜合判斷證明變壓器跳閘不是由于內(nèi)部故障所引起，可重新投入運(yùn)行。若變壓器有內(nèi)部故障的征象時(shí)，應(yīng)作進(jìn)一步檢查。2. 變壓器跳閘后，應(yīng)立即停油泵。3. 變壓器著火時(shí)，應(yīng)立即斷開電源，停運(yùn)冷卻器，并迅速采取滅火措施，防止火勢蔓延。