电力变压器是电网运行设备中最重要的设备之一。近年来，由于变压器故障造成的直接和间接经济损失都很大，本文通过对辽宁某变电所主变压器（电压等级为220kV、容量为120MVA）的故障查找、分析和处理方法进行探讨，从而为今后类似变压器故障的分析及处理提供参考意见。

　　大型变压器铁心通常只有一点与接地体连接，以保证铁心在高电场中电位为零。如果铁心又出现一个接地点，即所谓的“两点接地”，就会产生环流，造成铁心局部过热，严重时，会导致铁心局部烧损，酿成更换铁心硅钢片的重大事故。故障接地不管发生在夹件或铁心，均与固定接地点形成回路。接地点越多，环流回路越多，环流大小与多余接地点的位置有关。铁心接地电流可能会由接近零上升至十几安培，这一电流在故障点狭小的部位通过，会使铁心局部过热，甚至熔化。铁心的局部过热会使相邻硅钢片间的漆膜烧坏，引起硅钢片新的局部短路。如此恶性循环，以致故障点逐步扩大，故障电流逐渐上升，甚至可能发展到不得不更换故障点硅钢片的严重地步。这种多点接地故障可以通过外引接地线上的电流测试进行判断。

　　还有另一种情况，在绝缘油道、多级铁心的变压器发生铁心级间短路故障，因铁心接地回路电流不变化，则只能通过色谱分析发现热故障的存在，本文将针对这个问题进行介绍。

1　故障经过

　　2005年1月25日，在对各一次变电所主变压器油色谱进行月检试验时，发现该一次变电所主变压器总烃含量比上月试验结果明显增长，其总烃含量由上月的15.74μL/L增长至146.42μL/L，总烃含量虽未超过注意值，但通过综合分析，认为该变压器确实存在问题。为了确定试验数据的可靠性、准确性和权威性，随后对该变压器进行跟踪分析，采用由不同部位取油样，用不同的试验仪器、不同的试验人员等方法，进行一一排查，最后确定试验数据可信,变压器存在缺陷，决定进一步进行故障查找及处理。

2　色谱试验数据分析　　

     发现该变压器从2月3日总烃突增后，对该变压器进行跟踪试验，试验数据见表1。

表1　该变压器不同部位色谱跟踪试验数据　 　　　　　mL/L

　　由上述油色谱试验数据可以看出：在跟踪试验中，不论采取中部、下部取油样或是更换试验人员等手段，变压器内部典型过热性故障特征气体中的甲烷、乙烯含量仍然在逐渐增长，总烃含量也在逐渐增长，但乙炔气体含量一直为零，排除了内部有放电的可能性，最后判断变压器内部存在过热性故障。2005年3月9日，将变压器停运后，可燃气体含量有所下降。

3　过热性故障的一般分析

　　根据油色谱数据，分析变压器内部可能存在过热性故障，变压器内部过热性故障原因一般有以下几种可能：①夹件、铁心存在多点接地，一般可通过接地电流测试判断；②分接开关接触不良，一般可通过直流电阻测试判断；③引线及绕组接头部分接触不良或焊接部分松动，一般可通过直流电阻测试判断；④箱体内磁屏蔽存在多点接地或接地不牢现象，可通过超声定位判断；⑤潜油泵出现严重烧损，可通过电流测试或听声音判断；⑥低压为双螺旋绕组在引出段出现两螺旋间的短路；⑦地屏对铁心及夹件间存在故障，铁心上下拉板错用非无磁钢或开槽太小；⑧绝缘油道铁心出现铁心级间短路。在上述几类故障中，前5项可以通过接地电流测试、直流电阻测试、超声定位、油泵测试等进行判断。但出现后3项故障时，用通常不采用解体的测试手段就难以判断。

    

4　吊芯前的检查试验

　　针对该变压器色谱试验数据的变化，于2005年3月14日进行了铁心电流测试和检查性试验，铁心接地电流在运行状态下测得为0.5mA，证明铁心不存在多点接地现象。第二天进行直流电阻测试、绝缘电阻及吸收比测试、直流泄漏电流测试、铁心及夹件绝缘电阻测试、套管介质损失角及绝缘电阻测试等检查试验项目。其中，为了验证开关静触头与动触头之间、绕组引出线与套管端头之间接触是否良好，进行了直流电阻项目的测量工作，其三相不平衡率在合格范围内，排除了电气连接部分存在故障。为了验证铁心对夹件、夹件及铁心对地是否存在多点接地故障，进行绝缘电阻测试，试验结果合格。通过上述高压试验数据分析，该变压器在能够检查到的电路和磁路部分没有发现明显故障点。

5　变压器吊芯后故障查找与处理

　　根据变压器色谱分析及检查试验结果，确定对变压器进行现场吊芯检查。上节油箱吊起后，按照试验方案首先对箱体内32条磁屏蔽进行逐条检测，接触电阻测试和绝缘电阻测试均未见异常。其次检查夹件、铁心、地屏等部件绝缘电阻情况，结论合格。根据该变压器铁心结构情况，经过认真分析，认为铁心油道绝缘状况是一个很大的疑点。该变压器铁心共三级，采用绝缘油道。当对绝缘油道进行绝缘状况试验时，必须取出油道间的电气连接片，取下此连接片后，在现场很难恢复。为查清故障原因，将油道间电气连接片取下，用2500V兆欧表测量高压侧油道绝缘电阻值为20000MΩ，合格；低压侧油道绝缘电阻值为0MΩ，不合格。为了保证测试数据的准确性，又采用500V兆欧表和万用表进行复查，测试结果值仍然为0MΩ，最后确定低压侧油道绝缘电阻不合格，造成铁心级间短路、过热，总烃含量增高。

　　对于此类故障，可以采取两种处理方案，一是用绝缘撑条从上部逐渐向下撑，边撑边测量，直到绝缘恢复。如果不行就采取第二种方案，即在铁心上部故障油道间多处均匀楔入M8×60的螺杆，形成人为短路点，将油道间短路。该次处理选择了第二套方案，最后处理成功。该变压器重新投入运行后，油的色谱分析结果正常、状况良好，过热性故障消除。

6　 结论

　　（1） 对大型电力变压器进行定期色谱分析，是发现变压器故障的有效手段，其取样周期越短，故障发现越及时。应该坚持对220kV及以上变压器每月进行一次色谱分析，这样对变压器安全运行会起到好的作用。

　　（2） 当发现变压器油中热故障特征气体含量在逐渐增多时，首先对铁心是否存在多点接地进行检测，同时通过电气试验对电气回路进行排查，对变压器本体及附件进行红外热相分析，最后确定变压器故障性质及可能位置。


　　（3） 变压器吊芯检查时应对夹件、地屏、铁心油道、箱体内磁屏蔽等进行检查，通过测试数据判断铁心是否存在故障。

　　（4） 铁心绝缘油道存在短路现象，不进行吊芯试验很难判断。当其他检查均无异常时，方进行此项检查。一旦查出绝缘油道短路，采用绝缘撑条法，将规格相同的绝缘撑条尽量下撑，力求消除短路部位，往往难度较大，还可能碰坏铁心。采用在铁心上部故障油道间多处均匀楔入M8×60的螺杆，形成人为短路点，是在现场处理此类故障既简单易行又十分有效的方法。


　　（5） 变压器铁心采用绝缘油道是降低损耗的良好措施，但必须有良好的工艺措施作保证，