电力变压器铁芯故障及分接开关故障分析
发布时间：
2021-09-15
在电源变压器的正常运行中，铁芯必须可靠接地。 如果不接地，铁芯对地悬空电压会造成铁芯对地断续击穿放电。 铁芯一点接地后，就消除了形成铁芯悬浮电位的可能性。 但当铁芯多点接地时，铁芯间电位不均，会在接地点之间形成环流，造成铁芯多点接地发热故障。
一、核心故障
在电源变压器的正常运行中，铁芯必须可靠接地。 如果不接地，铁芯对地悬空电压会造成铁芯对地断续击穿放电。 铁芯一点接地后，就消除了形成铁芯悬浮电位的可能性。 但当铁芯多点接地时，铁芯间电位不均，会在接地点之间形成环流，造成铁芯多点接地发热故障。 变压器铁心接地故障会引起铁心局部过热。 严重时，铁芯局部温升增大，轻气动作甚至引起重气动作跳闸事故。 铁水局部铁心片之间的短路故障增加了铁损，严重影响变压器的性能和正常工作，不允许更换铁心硅钢片进行修复。 相关数据统计表明，铁芯问题引起的故障所占比例在各类变压器故障中占第三位。
失败原因：
1、安装过程中的重大疏忽。 完成后，变压器油箱顶盖上的运输用定位钉没有翻转或拆除。
2.制造或检修过程中的重大疏忽。 铁心夹支撑板离铁芯柱太近，硅钢片凸起碰到夹子支撑板或轭铁螺丝。
3、铁芯下夹脚与磁轭之间的纸板脱落，导致脚与硅钢片或变压器水板碰撞受潮，造成短路接地。
4、潜水油泵轴承磨损，油箱底部沉积金属粉末，在电磁力作用下形成导电桥，使铁轭与地脚或 水箱底部。
5、金属异物，如铜线、焊条或铁心片等不慎掉入槽内，造成多点接地。
6、下夹具与铁轭梯之间的木垫受潮或表面沾有大量泥土、潮气和杂质，使其绝缘被破坏。
7、变压器的油泥、污物堵塞铁芯纵向散热油道，形成短路接地。
8、变压器油箱和散热器在制造过程中，由于焊渣清理不彻底，变压器运行时，在油流的作用下，杂质常常堆积在一起，使铁芯与油箱壁短路。
故障影响：铁芯局部过热甚至烧毁，造成磁路短路，增加铁芯损耗。 铁芯局部过热引起变压器油分解，导致变压器油性能下降。 变压器中的气体不断增加和析出，可能导致气体继电器动作跳闸事故。
二、分接开关故障
空载分接开关故障。 电路故障：从影响变压器气体成分变化来看，空载分接开关的故障形式常表现为接触不良、接触腐蚀电阻发热增加、接地断口引起悬浮放电等。 开关绝缘支架上的紧固螺栓。 机械故障：空载分接开关的故障体现在开关弹簧压力不足，滚轮压力不足，滚轮压力不均，接触不良使有效接触面积减小。 此外，开关触点处的油污会增加接触电阻，在运行中会导致连接器接触面烧毁。
结构组合：分接开关编号错误、无序，各级配比不规则，造成三相电压不平衡，环流增加损耗，引起变压器故障。 绝缘故障：分接开关上的分接适配器相间绝缘距离不够，绝缘材料上积泥受潮，当出现过电压时，也会使分接开关发生相间短路故障。
有载分接开关的机械故障包括分接开关或分路选择器的故障和操作机构的机械故障，属于严重故障，可能导致以下几种情况：
(1) 带负载转换的分离选择器。 这种情况类似于负荷切断隔离开关，会使变压器本体的主气体继电器跳闸。
(2)切换开关拒绝或切换不到位。 如果开关在开关中间长时间停在中间位置，由于长期通电，过渡电阻会过热，可能使开关的气体继电器动作，使变压器跳闸。
(3)开关或分流选择器接触不良，过热。
变压器在同一位置有一个对应的三个有载分接开关。 所谓“失步”，是指电压调节由于某种原因，使三相位置不一致。 在这种状态下，由于二次电压三相不平衡，会产生零序电压和零序电流。 在变压器调压过程中，短时不一致是可能的，如果长时间不一致，可能会使变压器过热或跳闸。
三、变压器漏电故障和油流带电故障
变压器漏电原因：变压器焊点、焊缝长度：油浸式电力变压器是以钢板焊接外壳为基础的各种焊接管件。 一台31500KVA的变压器有约27个橡胶密封连接点，焊缝总长约20m。 因此，可能存在许多泄漏路径。 劣质密封材料：劣质密封材料和缺陷是造成变压器连接处泄漏的主要原因。
变压器漏电类型：漏气，漏气是一种看不见的漏气，如套管头部、储油罐隔膜、安全气道玻璃及焊缝沙眼等部位漏气 无形的。 但由于绕组绝缘受潮引起的漏电和油加速老化的影响很大。 漏油：主要是指套管内的油或有载调压分接开关室内的油向变压器本体泄漏。 充油套管的正常油位高于变压器本体。 如果机壳下部密封部位密封不严，就会因油压差造成机壳内缺油，影响设备的安全运行。
变压器油流带电时，局部放电信号强度相当于变压器正常运行时局部放电功率的2～3个数量级。 在变压器铁心接地的小套管上也可以测到强烈的放电信号，相位与变压器工作电压没有一定的关系。 当断开变压器电源，只启动潜水油泵时，仍可测到强放电信号。 当潜水油泵停止时，排放信号将消失。
