*章 變壓器故障
　　油浸電力變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相問短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝問短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地
由于變壓器故障涉及面較廣，具體類型的劃分方式較多，如從回路劃分主要有電路故障、磁路故障和油路故障。若從變壓器的主體結(jié)構(gòu)劃分，可分為繞組故障、鐵心故障、油質(zhì)故障和附件故障。同時(shí)習(xí)慣上對(duì)變壓器故障的類型一般是根據(jù)常見的故障易發(fā)區(qū)位劃分，如絕緣故障、鐵心故障、分接開關(guān)故障等。而對(duì)變壓器本身影響zui嚴(yán)重、目前發(fā)生機(jī)率zui高的又是變壓器出口短路故障，同時(shí)還存在變壓器滲漏故障、油流帶電故障、保護(hù)誤動(dòng)故障等等。所有這些不同類型的故障，有的可能反映的是熱故障，有的可能反映的是電故障，有的可能既反映過熱故障同時(shí)又存在放電故障，而變壓器滲漏故障在一般情況下可能不存在熱或電故障的特征。
因此，很難以某一范疇規(guī)范劃分變壓器故障的類型，本書采用了比較普遍和常見的變壓器短路故障、放電故障、絕緣故障、鐵心故障、分接開關(guān)故障、滲漏油氣故障、油流帶電故障、保護(hù)誤動(dòng)故障等八個(gè)方面，按各自故障的成因、影響、判斷方法及應(yīng)采取的相應(yīng)技術(shù)措施等，分別進(jìn)行描述。
 短路故障
變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內(nèi)部引線或繞組間對(duì)地短路、及相與相之間發(fā)生的短路而導(dǎo)致的故障。

出口短路對(duì)變壓器的影響，主要包括以下兩個(gè)方面。
1．短路電流引起絕緣過熱故障
變壓器突發(fā)短路時(shí)，其高、低壓繞組可能同時(shí)通過為額定值數(shù)十倍的短路電流，它將產(chǎn)生很大的熱量，使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱。當(dāng)變壓器承受短路電流的能力不夠，熱穩(wěn)定性差，會(huì)使變壓器絕緣材料嚴(yán)重受損，而形成變壓器擊穿及損毀事故。
變壓器發(fā)生出口短路時(shí)，短路電流的值表達(dá)式為

變壓器的出口短路主要包括：三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路等幾種類型。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明，在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，單相接地短路約占全部短路故障的65％，兩相短路約占10％～15％，兩相接地短路約占15％一20％，三相短路約占5％，其中以三相短路時(shí)的短路電流值z(mì)ui大，國(guó)標(biāo)GBl094•5--85中就是以三相短路電流為依據(jù)的。
忽略系統(tǒng)阻抗對(duì)短路電流的影響，則三相短路表達(dá)式為

2．短路電動(dòng)力引起繞組變形故障
變壓器受短路沖擊時(shí)，如果短路電流小，繼電保護(hù)正確動(dòng)作，繞組變形將是輕微的；如果短路電流大，繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作甚至拒動(dòng)，變形將會(huì)很嚴(yán)重，甚至造成繞組損壞。對(duì)于輕微的變形，如果不及時(shí)檢修，恢復(fù)墊塊位置，緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉桿，加強(qiáng)引線的夾緊力，在多次短路沖擊后，由于累積效應(yīng)也會(huì)使變壓器損壞。因此診斷繞組變形程度、制訂合理的變壓器檢修周期是提高變壓器抗短路能力的一項(xiàng)重要措施。
繞組受力狀態(tài)如圖1—1、圖1—2所示。由于繞組中漏磁中。的存在，載流導(dǎo)線在漏磁作用下受到電動(dòng)力的作用，特別是在繞組突然短路時(shí)，電動(dòng)力zui嚴(yán)重。漏磁通?？煞纸鉃榭v軸分量月和橫軸分量月，?？v軸磁場(chǎng)月使繞組產(chǎn)生輻向力，而橫軸磁場(chǎng)月•使繞組受軸向力。軸向力使整個(gè)繞組受到張力P1，在導(dǎo)線中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。而內(nèi)繞組受到壓縮力P2，導(dǎo)線受到擠壓應(yīng)力。

軸向力的產(chǎn)生分為兩部分，一部分是由于繞組端部漏磁彎曲部分的輻向分量與載流導(dǎo)體作用而產(chǎn)生。它使內(nèi)、外繞組都受壓力：由于繞組端部磁場(chǎng)B’zui大因而壓力也zui大，但中部幾乎為零，繞組的另一端力的方向改變。軸向力的另一部分是由于內(nèi)外安匝不平衡所產(chǎn)生的輻向漏磁與載流導(dǎo)體作用而產(chǎn)生，該力使內(nèi)繞組受壓，外繞組受拉；安匝不平衡越大，該軸向力也越大。
因此，變壓器繞組在出口短路時(shí)，將承受很大的軸向和輻向電動(dòng)力。軸向電動(dòng)力使繞組向中間壓縮，這種由電動(dòng)力產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，可能影響繞組匝間絕緣，對(duì)繞組的匝間絕緣造成損傷；而輻向電動(dòng)力使繞組向外擴(kuò)張，可能失去穩(wěn)定性，造成相間絕緣損壞。電動(dòng)力過大，嚴(yán)重時(shí)可能造成繞組扭曲變形或?qū)Ь€斷裂。
對(duì)于由變壓器出口短路電動(dòng)力造成的影響，判斷主變壓器繞組是否變形，過去只采取吊罩檢查的方法，目前一些單位采用繞組變形測(cè)試儀進(jìn)行分析判斷，取得了一些現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，如有些地區(qū)選用TDT—1型變壓器繞組變形測(cè)試儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試檢查，通過對(duì)主變壓器的高、中、低壓三相的九個(gè)繞組分別施加l0kHz至lkHz高頻脈沖，由計(jì)算機(jī)記錄脈沖波形曲線并儲(chǔ)存。通過彩色噴墨打印，將波形繪制出圖，顯示正常波形與故障后波形變化的對(duì)比和分析，試驗(yàn)人員根據(jù)該儀器*的頻率和波形，能比較科學(xué)地準(zhǔn)確判斷主變壓器繞組變形情況。

3．繞組變形的特點(diǎn)
通過檢查發(fā)生故障或事故的變壓器進(jìn)行和事后分析，發(fā)現(xiàn)電力變壓器繞組變形是誘發(fā)多種故障和事故的直接原因。一旦變壓器繞組已嚴(yán)重變形而未被診斷出來仍繼續(xù)運(yùn)行，則極有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生，輕者造成停電，重者將可能燒毀變壓器。致使繞組變形的原因，主要是繞組機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、繞制工藝粗糙、承受正常容許的短路電流沖擊能力和外部機(jī)械沖擊能力差。因此變壓器繞組變形主要是受到內(nèi)部電動(dòng)力和外部機(jī)械力的影響，而電動(dòng)力的影響zui為突出，如變壓器出口短路形成的短路沖擊電流及產(chǎn)生的電動(dòng)力將使繞組扭曲、變形甚至崩潰。
（1）受電動(dòng)力影響的變形。
1）高壓繞組處于外層，受軸向拉伸應(yīng)力和輻向擴(kuò)張應(yīng)力，使繞組端部壓釘松動(dòng)、墊塊飛出，嚴(yán)重時(shí)，鐵軛夾件、拉板、緊固鋼帶都會(huì)彎曲變形，繞組松弛后使其高度增加。
2）中、低壓繞組的位置處于內(nèi)柱或中間時(shí)，常受到軸向和輻向壓縮力的影響，使繞組端部緊固壓釘松動(dòng)，墊塊位移；匝間墊塊位移，撐條傾斜，線餅在輻向上呈多邊形扭曲。若變形較輕，如35kv線餅外圓無變形，而內(nèi)圓周有扭曲，在輻向上向內(nèi)突出，在繞組內(nèi)襯是軟紙筒時(shí)這種變形特別明顯。如果變壓器受短路沖擊時(shí)，繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作超過2s，變形更加嚴(yán)重，線餅會(huì)有較大面積的內(nèi)凹、上翹現(xiàn)象。測(cè)量整個(gè)繞組時(shí)往往高度降低，如果變壓器繼續(xù)投運(yùn)，變壓器箱體振動(dòng)將明顯增大。
3）繞組分接區(qū)、糾接區(qū)線餅變形。這是由于分接區(qū)和糾接區(qū)（一般在繞組首端）安匝不平衡，產(chǎn)生橫向漏磁場(chǎng)，使短路時(shí)線餅受到的電動(dòng)力痹積常區(qū)要大得多，所以易產(chǎn)生變形和損壞。特別是分接區(qū)線餅，受到有載分接開關(guān)造成的分接段短路故障時(shí)，繞組會(huì)變形成波浪狀，而影響絕緣和油道的通暢。
4）繞組引線位移扭曲。這是變壓器出口短路故障后常發(fā)生的情況，由于受電動(dòng)力的影響，破壞了繞組引線布置的絕緣距離。如引線離箱壁距離太近，會(huì)造成放電，引線間距離太近，因摩擦而使絕緣受損，會(huì)形成潛伏性故障，并可能發(fā)展成短路事故。
 

4反事故措施
1）變壓器加油應(yīng)采用真空注油，以排除氣泡。油質(zhì)應(yīng)化驗(yàn)合格，并作好記錄。
2）變壓器投入運(yùn)行后，重瓦斯保護(hù)應(yīng)接入跳閘回路，并應(yīng)采取措施防止誤動(dòng)作。當(dāng)發(fā)現(xiàn)輕瓦斯告警信號(hào)時(shí)，要及時(shí)取油樣判明氣體性質(zhì)，并檢查原因及時(shí)排除故障。
3）對(duì)變壓器滲漏油的故障要及時(shí)加以處理。
4）防爆裝置應(yīng)按要求安裝在正確的位置，防爆板應(yīng)采用適當(dāng)厚度的層壓板或玻璃纖維布板等脆性材料。

PSRLC變壓器容量測(cè)試儀

變壓器容量測(cè)試儀主要功能及特點(diǎn)：
1、變壓器容量測(cè)試儀可測(cè)量各種配電變壓器的容量，無源測(cè)量，方便、準(zhǔn)確。
2、變壓器容量測(cè)試儀可測(cè)量各種類型的變壓器的空載電流、空載損耗、短路電壓、短路損耗、零序阻抗。
3、變壓器容量測(cè)試儀可自動(dòng)進(jìn)行波形畸變校正，溫度校正，電壓校正（非額定電壓下的空載試驗(yàn)），電流校正（非額定電流條件下的短路試驗(yàn)），操作人員只需根據(jù)變壓器類型輸入校正指數(shù)儀器即可自動(dòng)計(jì)算出校正后的結(jié)果，非常適合沒有做稍大容量變壓器短路試驗(yàn)條件的單位。
4、變壓器容量測(cè)試儀允許外接電壓互感器和電流互感器進(jìn)行擴(kuò)展量程測(cè)量，可測(cè)量任意參數(shù)的被試品。
5、變壓器容量測(cè)試儀電壓回路寬量限：電壓zui大可測(cè)量到750V，不用切換檔位即可保證精度。不會(huì)因電壓檔位選錯(cuò)而對(duì)儀器本身有所損壞。
6、變壓器容量測(cè)試儀大屏幕、高亮度的液晶顯示，全漢字菜單及操作提示實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)對(duì)話，觸摸按鍵使操作更簡(jiǎn)便，寬溫液晶帶亮度調(diào)節(jié)，可適應(yīng)冬夏各季。
7、變壓器容量測(cè)試儀用戶可隨時(shí)將測(cè)試的數(shù)據(jù)通過微型打印機(jī)將結(jié)果打印出來。
變壓器容量測(cè)試儀儀器輸入特性：
有源部分
電壓測(cè)量范圍：0~10V
電流測(cè)量范圍：0~10A
無源部分
電壓測(cè)量范圍：0~750V 寬量限。
電流測(cè)量范圍：0~100A內(nèi)部全部自動(dòng)切換量程。