試驗變壓器故障的資料并進行分析的結果表明,盡管老化趨勢及使用不同,故障的基本原因仍然相同。多種因素都可能影響到絕緣材料的預期壽命,負責電氣設備操作的人員應給予細致地考慮。這些因素包括:誤操作、振動、高溫、雷電或涌流、過負荷、三相負載不平衡、對控制設備的維護不夠、清潔不良、對閑置設備的維護不夠、不恰當?shù)臐櫥约罢`用等。

　　1、試驗變壓器故障原因分析

　　下面給出了在過去幾十年中美國HSB公司總結出的有關變壓器故障的基本原因。

　　1.1線路涌流。這一類中包括由誤操作、變壓器解并列、有載調壓分接頭拉弧等原因引起的操作過電壓、電壓峰值、線路故障以及其他輸配方面的異常現(xiàn)象。這類起因在變壓器故障中占有絕大部分的比例。

　　1.2試驗變壓器絕緣老化。由于絕緣老化的因素,變壓器的平均壽命僅有17.8年,大大低于預期為35～40年的壽命,在1983年,發(fā)生故障時變壓器的平均壽命為20年。

　　1.3受潮。受潮這一類別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分。

　　1.4試驗變壓器過載。過負荷經常會發(fā)生在發(fā)電廠或用電部門持續(xù)緩慢提升負荷的情況下,最終造成變壓器超負荷運行,過高的溫度導致了絕緣的過早老化。

　　1.5雷擊。雷電波看來比以往的研究要少,除非明確屬于雷擊事故,一般的沖擊故障均被列為“線路涌流”。

　　1.試驗變壓器6三相負載不平衡。由于三相負載不平衡所引起某相長期過載,而使該相溫度偏高進而使絕緣老化,產生匝間短路或相間短路。

　　2、變壓器運行中的檢查

　　2.1由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同,運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據(jù),還應根據(jù)以往運行經驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高,則應檢查冷卻裝置是否正常,油循環(huán)是否破壞等,來判斷變壓器內部是否有故障。

　　2.2油質正常為透明、微帶黃色,由此可判斷油質的好壞。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況,是否有內部故障。

　　2.3試驗變壓器應檢查套管是否清潔,有無裂紋和放電痕跡,冷卻裝置應正常。

　　2.4大風時應檢查引線有無劇烈擺動,變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物;大雪時各觸點在落雪后,不應立即熔化或有放電現(xiàn)象;大霧天時有無火花放電現(xiàn)象等等。

　　3、試驗變壓器的事故處理

　　為了正確的處理事故,應掌握下列情況:系統(tǒng)運行方式,負荷狀態(tài),負荷種類;變壓器上層油溫,溫升與電壓情況;事故發(fā)生時天氣情況;變壓器周圍有無檢修及其它工作;運行人員有無操作;系統(tǒng)有無操作;何種保護動作,事故現(xiàn)象情況等。變壓器在運行中常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關的故障,而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。下面將常見的幾種主要故障分述如下：

　　3.1試驗變壓器繞組故障

　　主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。

　　變壓器是一種變換交流電的靜止電氣設備。

　　變壓器的分類

　　變壓器按用途可分為：輸配電用的電力變壓器，包括升、降壓變壓器等;供特殊電源用的特種變壓器，包括電焊變壓器、整流變壓器、電爐變壓器、中頻變壓器等;供測量用的儀用變壓器，包括電流互感器、電壓互感器、自耦變壓器(調壓器)等;用于自動控制系統(tǒng)的小功率變壓器;用于通信系統(tǒng)的阻抗變換器等等。

　　在同一鐵芯上分別繞有匝數(shù)為N1和N2的兩個高、低壓繞組，其中接電源的、從電網(wǎng)吸收電能的AX繞組稱為原繞組(一次繞組)，接負載的、向外電路輸出電能的ax繞組稱為副繞組(二次繞組)。

　　變壓器的工作原理

　　當原繞組外加電壓U1時，原邊就有電流I1流過，并在鐵芯中產生與U1同頻率的交變主磁通Φ，主磁通同時鏈繞原、副繞組，根據(jù)電磁感應定律，會在原、副繞組中產生感應電勢E1、E2，副邊在E2的作用下產生負載電流I2，向負載輸出電能。

　　變壓器原理

　　根據(jù)電磁感應定律則有：式中k為變壓器變比。

　　若忽略繞組內阻和漏磁通，原、副繞組端電壓近似為：

常見變壓器直流電阻快速測試儀試驗方法

通常變壓器直流電阻測試儀的精度等級應為(0.2級）：120 MVA以下變壓器輸出電流宜大于10 A, 120MVA及以上變壓器輸出電流宜大于20 A，180 MV A以上變壓器輸出電流宜大于40A，儀器的輸出電壓應盡量選擇高一點，10A型變壓器直流電阻測試儀的輸出電壓應不低于18V,20A型變壓器直流電阻測試儀的輸出電壓應不低于25V。

儀器的輸出測量電流的大小決定測量的精度，儀器的輸出電壓的高低決定測量速度的快慢，所以在選擇儀器時一點要搞清楚所選擇儀器的輸出電壓。儀器應具將常溫下電阻測量值直接換算成20℃電阻值的功能，這樣在實際測量中更方便快捷。變壓器直流電阻測試儀，具將常溫下電阻測量值直接換算成20℃電阻值的功能系列QK18系列和QK25系列變壓器直流電阻測試儀。

2.測試方法：

（1） 使用變壓器直流電阻測試儀進行測量。
（2） 試驗原理接線圖（參照各直流電阻測試儀試驗接線）。

3.試驗步驟

（1） 測量并記錄頂層油溫及環(huán)境溫度和濕度。
（2） 將測量設備或儀表通過測試線與被測繞組有效連接，開始測量。
（3） 測試完畢應使用測量設備或儀表上的“放電”或“復位”鍵對被測繞組充分放電。

4試驗結果判斷依據(jù)（或方法）

（1） 按公式R2＝R1（T＋t2）/（T＋t1）將測量值換算到同一溫度（式中R1、R2分別為在溫度t1、t2下的電阻值，t1可取為交接試驗時的變壓器繞組溫度；T為電阻溫度常數(shù)，銅導線取235，鋁導線取225）。
（2） 1.6 MVA以上的變壓器，各相繞組電阻相互間的差別，不應大于三相平均值的2%；無中性點引出的繞組，線間差別應不大于三相平均值的1%。
（3） 1.6 MVA及以上變壓器，相間差別一般應不大于三相平均值的4％；線間差別一般應不大于三相平均值的2%。
（4） 各相繞組電阻與以前相同部位、相同溫度下的歷次結果相比，不應有明顯差別。
（5） 三相不平衡率是判斷的重要標準，各種標準、規(guī)程都作了詳細明確的規(guī)定。交接時與出廠時比較三相不平衡率應無明顯變化，否則即使小于規(guī)定值也不能簡單判斷為合格。

5. 注意事項

（1） 測量一般應在油溫穩(wěn)定后進行。只有油溫穩(wěn)定后，油溫才能等同繞組溫度，測量結果才不會因溫度差異而引起溫度換算誤差。
（2） 對于大型變壓器測量時充電過程很長，應予足夠的重視，可考慮使用去磁法或助磁法。
（3） 應注意在測量后對被測繞組充分放電。