辽宁变压器厂家浅谈高压开关柜的种类及常见故障分析
李金洲
摘 要：作为电力系统极其重要的设备，变压器它负载着变换电压的重要作用，要对电能进行分配与传输，从而为广大居民提供电力服务。在长期运行过程当中，变压器由于绝缘老化、外力破坏等因素的影响下经常发生意外故障，一旦变压器发生了意外故障，便会对部分用户中断或减少供电，对电网的安全可靠运行造成重大影响。因此，下面将对变压器常见的几种故障类型进行了分析。
关键词：变压器；故障类型；故障诊断
1 变压器故障之过热
当变压器正常运行时，均会产生负载损耗及空载损耗，而损耗则来自变压器铁芯、金属结构及绕组。当损耗被转变为热量以后，一部分会使铁心、绕组及结构件自身的温度，而剩余的热量则会向周围的介质散发。其中的各个部分一旦温差可平衡内部产生的热量与散出的热量时，内部状态便可以保持稳定；而相反，无论变压器内部哪个部位未能够达到发热及散热之间的平衡，过热现象便会发生。因此，由于变压器内部不平衡的散热而导致的过热引起的障碍、缺陷、事故，都被称之为过热故障。
（1）电流叠加导致金属构件过热
变压器内部由于电流叠加导致金属构件出现电流过热现象，主要是工作电流、环流以及涡流等各项电流相互作用叠加。在额定或运行正常的情况下，变压器内部的发热及冷却等各个方面得到了有效的控制。因涡流及环流均与磁场相关，也与其自身特性及周围介质、几何尺寸等各种因素相关。
（2）各部件接触不良的情况下导致的过热
由于变压器内部各个金属部件的接触不良的情况下导致的过热现象，属于电阻异常型过热。其工作电流大部分都正常，只是增加了导电回路的局部电阻。电阻与损耗之间是正比关系，因增加的电阻导致了损耗局部增量较大，因此会出现较热的局部过热现象。如不及时处理，往往会使变压器发生过热事件。
（3）变压器内部冷却及散热较差的情况下导致的过热
因变压器内部冷却及散热较差的情况下导致的过热属异常型过热。当变压器负载在正常范围内时，因散热条件改变而出现散热异常，可使变压器出现局部过热现象。比如，绕组油道堵塞、冷却装置风道堵塞及漏硅胶使油循环不良。
2 变压器故障之短路
（1）短路导致绝缘过热故障。当变压器短路现象发生时，短路电流将会以超出额定值十倍的电流同时通过内部高低压绕组，从而使大量的热量产生，使变压器严重过热的现象产生。当短路电流造成变压器无法再承受时，热稳定性明显降低，而变压器内部的绝缘材料也被严重损坏，变压器击穿、变压器损毁事故极易发生。
（2）短路电流冲击易致绕组变形故障。由于短路导致变压器受到较大的短路电流冲击，电流若较小时继电保护可能保持正确的动作，也不会使绕组出现严重变形，而电流较大时继电保护动作会出现拒动或延迟现象，也会导致绕组出现严重的变形，甚至会出现绕组直接损坏现象。若绕组变形较轻时，未得到及时的检修，经过短路电流重复多次的冲击，变压器会因短路电流的累积效应致其损坏。由此可见，判断变压器内部绕组的变形程度，合理制定检修变压器的周期，对于提高变压器的抗短路能力意义重大。
3 变压器故障之放电
（1）火花放电现象。出现悬浮电位而引起火花放电的发生。高压电力设备中，因变压器金属部件的运输过程、结构因素导致运行时出现接触不良或断开情况，而变压器内部也会处于高低压电极间，同时还会按照阻抗形成分压，此时内部金属部件则会牌对地电位，也可以称其悬浮电位。部件若处于地电位，像变压器内部的硅钢片磁屏蔽以及用于紧固用的各种金属螺栓，当发生松动、脱落导致其与发连接时，悬浮电位放电便会发生。
（2）局部放电现象。这是因受到电压的作用，使变压器内部局部位置绝缘结构的气隙及导体边缘、油膜等位置出现非贯穿性的放电。最初只是能量较低的放电，但由于变压器内部比较复杂，放电能量会逐步升高。需根据绝缘介的不同区别局部放电的位置，大概分为气泡局部及油中局部放电，根据不同的绝缘位置，又可分为固体绝缘中空穴、电极尖端、油与绝缘纸板的油隙等位置的局部放电。
（3）电弧放电现象。这是放电能量较高的一种，多数是绕组匝间绝缘击穿或分接开关飞狐与引线断裂故障。产生电弧放电故障后其放电能量密度比较大，急剧产气，导致绝缘纸出现穿孔、炭化或烧焦现象，内部的金属材料则会发生严重的变形或直接熔化烧毁，严重的爆炸事故也会随之发生。这是事先无法预测到的事故，无任何预兆，大多为突发事件。
4 变压器故障之绝缘
（1）绝缘故障之固体纸。固体纸由纤维素组成，其中包括绝缘纸、垫、板、卷等，绝缘故障也是油浸变压器的主要故障。由于绝缘纸发生老化，降低了绝缘纸的聚合度，并产生对电气设备有害的老化产物即水及一氧化碳与二氧化碳，绝缘材料的使用寿命也决定了变压器的使用寿命，所以选择油浸变压器固体绝缘材料时，不仅要选择具有较好机械特性与电绝缘性能的，还要选择经过长年累积运行后，性能下降较慢的，即老化特性较好的。
（2）绝缘故障之液体油。油浸变压器运用的是液体绝缘，而液体绝缘便是变压器油绝缘。绝缘油是在石油当中提炼制成的，属于酸、树脂及其他杂质的混合物质，性质不稳定，绝缘油氧化的过程在正常的情况下比较缓慢，若与油中金属、气体、杂质相混合，便加导致油的颜色加深和油质变坏，也会使其透明度变得浑浊，其所含的灰分、水量明显增加，油的性质也逐步化。
综上述分析，我们了解了变压的故障类型，对于变压器故障可以进行可行性分析，将有助于变压器在发生故障时，更好更准地做出判断，进行及时的处理。
参考文献：
[1] 张仁民，黄雪昀，曹霞. 论电力变压器故障诊断方法[J]. 科技展望. 2014（18）.
