3.3　油浸式變壓器的維護、故障處理與試驗

3.3.1　油浸式變壓器的維護

（1）變壓器的巡視檢查

變壓器巡視檢查的內容有：

①檢查變壓器有無異常聲響或爆裂聲。聽聲時可將絕緣棒（或長柄絕緣起子）的一端頂在變壓器的外殼上，另一端置于耳邊。變壓器各種異常聲響的可能原因見表1-17。

②檢查變壓器的溫度是否正常（配合電流檢查）。油浸式電力變壓器上層油溫，在周圍環境溫度為40℃時，規定不得超過95℃。但為了防止油加速劣化，希望不要經常超過85℃。這可通過溫度表來觀察。同時要檢查散熱管溫度及通風、冷卻裝置是否良好。

③檢查變壓器油枕上的油位是否正常。油位計上標有油溫為-30℃、+20℃和+40℃的3條油位線。油位應在變壓器停用冷態下進行檢查。變壓器運行時油溫一般都超過40℃，只能估計油位是否正常，如低于對應+40℃的那條油位線，則說明缺油，應加油。檢查時應觀察變壓器有無滲、漏油現象，油色是否正常。

④檢查套管及引線。看套管、絕緣子有無破裂、放電痕跡及污穢，檢查引線等連接處有無過熱、發紅、氧化層生成或放電現象。

⑤檢查變壓器外殼及中性線接地情況、防雷接地情況。

⑥檢查吸濕器有無堵塞現象，吸濕劑是否變色。如硅膠（帶有指示劑）由藍色變成粉紅色，則表明硅膠已失效，需及時處理與更換。

⑦檢查防爆管有無破損或噴油痕跡，防爆膜是否完好。

⑧檢查變壓器周圍有無危及安全的雜物和違章建筑。

⑨檢查變壓器臺板、支持桿、橫擔、拉板、跌落式高壓熔斷器、低壓熔斷器、避雷器、引線及導線接頭等是否安裝牢固，有無腐朽燒焦、折斷、松脫及放電等情況，它們之間的安全距離是否符合規定要求。

⑩檢查變壓器的工作電壓是否正常，其他各測量儀表指示是否正常。

（2）變壓器的特殊巡視檢查

當變壓器過負荷或供電系統發生短路事故，以及遇到特殊的天氣時，值班人員應對變壓器及其附屬設備進行特殊巡視。巡視檢查內容如下：

①變壓器是允許一定時間的過負荷運行的（具體規定請見本章3.2.3節）。在變壓器過負荷運行時間內，應密切監視負荷、油溫和油位等的變化情況。注意觀察接頭有無過熱，示溫蠟片有無熔化現象。在變壓器過負荷運行期間應保證冷卻系統運行正常，變壓器室通風良好。

②當供電系統發生短路事故時，應立即檢查變壓器及油斷路器等有關設備，檢查變壓器及其附屬設備有無焦臭味、冒煙、噴油、燒損、爆裂和變形等現象，檢查各接頭有無異常。

③大風天氣，應監視高壓電源引入線與低壓電源引入線的擺動幅度，確保線間距離不小于最小間距，線間不應有任何搭掛物。

④大雷雨天氣，檢查高壓引線及接地引下線是否松動、斷股。在停電情況下檢查閥型避雷器法蘭泄漏水孔是否暢通。檢查高低壓閥型避雷器或氧化鋅壓敏電阻是否有放電、破裂、短路、接地等現象，觀察并記錄避雷器放電記錄器的動作情況。

⑤大霧天氣，檢查高低壓瓷套管有無放電現象，尤其是高壓瓷套管是否有閃絡痕跡，是否有裂紋產生。

⑥大雪天氣，根據積雪融化程度，檢查變壓器接頭發熱部件，并停電及時處理冰棒。

⑦大冰雹和冰凍及氣溫變化大的天氣，重點檢查瓷套管是否有裂紋、破損，防爆膜、吸濕器、油溫計等外觀是否正常，輸電系統的電瓷元件（如跌落式熔斷器、閥型避雷器、懸式瓷瓶等）有無損壞或松動現象。

3.3.2　油浸式變壓器的常見故障及處理方法

變壓器日常檢查中常見的異常現象、產生原因及處理方法見表3-6。

3.3.3　變壓器有載調壓分接開關的故障處理

（1）變壓器有載調壓分接開關的常見故障及處理方法

變壓器有載調壓分接開關的常見故障及處理方法見表3-7。

（2）分接開關檢修后的校驗

檢修完后，必須進行有載分接開關電動機構連接校驗。現以組合式有載分接開關為例介紹其校驗方法。

①分接開關與電動機構均應在整定工作位置，然后連接傳動軸。

②手動操作1→N方向分接變換，記錄切換開關開始切換（以切換響聲為據）至電動機構分接變換指示輪上綠色區域內的紅色中心標志出現在觀察窗中心線止時的轉動圈數m。

③手動操作N→1方向分接變換，記錄切換開關開始切換至電動機構分接變換指示輪上綠色區域內的紅色中心標志出現在觀察窗中心線止時的轉動圈數n。

④若兩個方向的轉動圈數相等，說明連接正確。若|m-n|>1，應脫開分接開關與電動機構的垂直轉動軸，手動操作，向手搖圈數多的方向轉動|m-n|/2圈。

⑤恢復連接分接開關與電動機構的垂直轉動軸。

⑥重復上述②、③項操作，直至差數小于1為止。

3.3.4　調壓分接開關的試驗

無載調壓分接開關的試驗項目、周期和標準見表3-8。

有載調壓分接開關的試驗項目、周期和標準見表3-9。

3.3.5　根據變壓器油中的氣體分析變壓器故障情況

（1）根據氣體繼電器中積存氣體的顏色與氣味判別變壓器故障情況

可按表3-10進行判斷。此外，還可以從油的顏色來判別，如果油色正常，則表明故障不嚴重；如果油色變黑、有焦味，則表明變壓器內部絕緣損壞或繞組燒壞。

（2）根據變壓器油中氣體的成分分析變壓器的故障

運用氣相色譜法可以測量出變壓器油中溶解的多種氣體成分，主要有氫氣（H₂）、氧氣（O₂）、氮氣（N₂）、甲烷（CH₄）、一氧化碳（CO）、乙烷（C₂H₆）、二氧化碳（CO₂）、乙烯（C₂H₄）和乙炔（C₂H₂）等。這些氣體含量的多少，能反映出變壓器內部發生故障的類型及嚴重程度。

可利用特征氣體的對比值判斷變壓器內部故障的性質，見表3-11。造成表中7、8、9項的主要原因是磁通集中引起鐵芯局部過熱。

在實際檢查中，若出現表3-11沒有包括的比值組合，則可能是變壓器過熱故障和放電故障同時存在或有載調壓變壓器的切換開關室滲漏。

另外，在氣體繼電器內部出現氣體的情況下，應將氣體繼電器內氣樣的分析結果與從油中取出氣體的分析結果做比較。

（3）根據變壓器油中氣體各成分的含量判斷變壓器是否有故障

 可根據變壓器油中氣體各成分的含量判斷變壓器是否有故障，見表3-12。

3.3.6　氣體繼電器的故障處理

（1）氣體繼電器誤動作的原因

①安裝、使用不當。

②呼吸系統不暢通。變壓器的呼吸系統包括氣囊呼吸器、防爆筒呼吸器等，呼吸系統不暢通或堵塞會造成輕、重瓦斯保護動作，并大多伴有噴油或跑油現象。

③冷卻系統漏氣。

④冷卻器入口閥門關閉。此時相當于潛油泵向變壓器中注入空氣，造成氣體繼電器頻繁動作。

⑤散熱器上部進油閥門關閉。此時也會造成氣體繼電器頻繁動作。

⑥潛油泵燒損，使油熱分解，產生大量可燃氣體，造成氣體斷電器動作。

⑦變壓器中進入空氣，使輕瓦斯保護動作。造成進氣的原因有：密封墊老化及破損，法蘭結合面變形，油循環系統進氣，潛油泵濾網堵塞，焊接處砂眼進氣等。

⑧變壓器內出現負壓區，如有的部位的閥門被誤關閉，安裝時油枕上蓋關得很緊而吸濕器下端的密封膠圈又未取下等。

⑨凈油器的氣體進入變壓器內。另外，停用凈油器時也可能引起輕瓦斯保護動作。

⑩放氣操作不當。當氣溫很高且變壓器負荷又大時，或雖然氣溫不是很高但負荷突然增大時，油位計的油位會異常升高（壓力表指示數增大），此時應及時進行放氣。但放氣時打開閥門的速度過快時，油枕內空間壓力會驟降，使油箱的油迅速涌向油枕，導致重瓦斯保護動作，引起跳閘。

氣體繼電器與保護盤之間的距離過大（如當220V操作電源，長度超過250m時），可能因分布電容等的影響而造成氣體繼電器誤動作。過大的距離也容易造成交、直流混線（如電纜受潮、絕緣損壞、端子排進水等）而使瓦斯保護誤動作。

（2）氣體繼電器的動作原因及處理方法

氣體繼電器動作分輕瓦斯動作（作用于信號）和重瓦斯動作（一般作用于跳閘），動作原因及處理方法見表3-13。

氣體的顏色鑒別可根據表3-10進行。

3.3.7　變壓器的小修和大修

變壓器小修和大修范圍及修理標準見表3-14。

3.3.8　變壓器的試驗

（1）變壓器性能額定數據允許偏差

變壓器修理后的試驗，其目的在于檢查修理質量。一臺變壓器應查對的性能數據有：額定容量S_e（kV·A）、空載時的一次側電壓U_1e（V）、繞組連接方式、空載損耗P₀（W）、短路損耗P_d（W）、短路電壓百分數U_d（%，阻抗電壓）、變壓比k等。這些數據在國家標準中均有規定，且給出了允許偏差。如果超出規定值，則說明產品質量不符合標準要求。

變壓器性能額定數據允許偏差見表3-15。

測試儀表的精度要求：測量電壓、電流和電阻均應使用準確度不低于0.5級的儀表和儀用互感器；測量功率應使用準確度不低于1.0級的低功率因數功率表。

（2）試驗項目、周期和標準

變壓器在供電部門、用戶的試驗項目、周期和標準見表3-16。

3.3.9　變壓器油試驗

定期提取油樣進行試驗、分析，是保證油品質量的重要措施。

運行中變壓器油和備用變壓器油一般按下列期限取樣，并做簡化試驗和耐壓試驗。

（1）簡化試驗

電壓為35kV以下的變壓器，至少每3年一次，電壓為35kV及以上的變壓器，至少每年一次。變壓器大修后變壓器油也應進行簡化試驗。容量為315kV·A及以下、電壓為10kV及以下的變壓器，可不進行簡化試驗，用換油來代替簡化試驗。

簡化試驗項目包括：閃點；機械混合物含量；游離碳含量；有機酸含量；電氣絕緣強度；溶解于水的酸或堿含量；含水量。

（2）耐壓試驗

在前后兩次簡化試驗之間至少進行一次。每次小修后，應進行耐壓試驗或簡化試驗。每次試驗應與上次及歷年抽樣試驗的結果做比較，以掌握油質變化的趨勢。耐壓試驗項目包括：是否有機械混合物；是否有游離碳；是否有水分；電氣絕緣強度。

對于新絕緣油或再生油，或對油質有懷疑時，應對變壓器油進行全面分析。

運行中變壓器油質量標準見表3-21；運行中變壓器油的常規檢驗周期和檢驗項目見表3-22。