目前，我國電力系統(tǒng)采用三相交流輸電制，要求變壓器也是三相的，這既可以用三只單相變壓器按一定接線方式組合在一起，稱三相變壓器組，也可以使三相繞組共用一個鐵芯，按一定的接線方式組合在一起，稱三相式變壓器。三相變壓器組或三相式變壓器的接線組合方式稱為接線組別。有關(guān)接線組別的詳細(xì)說明，在許多書中都有介紹，這里不再敘述。在電力變壓器制造實踐中，通常采用Y，yn0，d11和YN，d11三種接線組別。在500kV變壓器采用三繞組自耦變壓器時，其接線組別常為YN，a0，d11，如圖2—6所示。這種接線組別表示高壓繞組和中壓繞組均采用星形接線且相位相同，中性點接地，而低壓繞組為角形接線，且相位滯后高、中壓繞組30°。?


圖2—6自耦變壓器接成YN，a0，d11接線組別(略)?

為使變壓器能長期安全可靠地運行，既要求變壓器制造質(zhì)量好，還需要正確的運行維護(hù)，以盡可能避免變壓器的臨時停電檢修，延長檢修周期，減小檢修工作量。?

一、變壓器正常運行和巡視?

1.變壓器正常運行?

變壓器在平常情況下，可以長期連續(xù)運行，變壓器的正常運行包括以下幾方面：?

(1)變壓器完好。主要包括變壓器本體完好，無任何缺陷；各種電氣性能符合規(guī)定；變壓器油的各項指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，油位正確，聲響正常；各輔助設(shè)備(如冷卻裝置、調(diào)壓裝置、套管、瓦斯繼電器、壓力釋放閥等)完好無損，其狀態(tài)符合變壓器的運行要求。

(2)變壓器額定參數(shù)符合運行要求，主要包括：電壓、電流、容量、溫度等，輔助設(shè)備要求的額定運行參數(shù)(如冷卻裝置的工作電源，控制回路所需的工作電源等)也應(yīng)滿足要求。?

(3)運行環(huán)境符合要求。主要包括變壓器接地良好，各連接頭緊固；各側(cè)避雷器工作正常；各繼電保護(hù)裝置工作正常等。?

(4)冷卻系統(tǒng)完好。?

2.變壓器的巡視?

變壓器在運行期間，應(yīng)每天至少巡視一次，每周應(yīng)進(jìn)行一次夜間巡視；在天氣惡劣的情況下還要加強巡視。每次巡視應(yīng)做好詳細(xì)記錄。?

現(xiàn)場巡視檢查應(yīng)按下列項目進(jìn)行：?

(1)變壓器上層油溫是否正常，是否接近或超過允許限額。?

(2)變壓器油枕上的油位是否正常，是否與油溫相對應(yīng)。?

(3)變壓器運行的聲響與以往比較有無異常，例如聲響增大或有其它新的響聲等。?


(4)變壓器各側(cè)套管表面是否清潔，有無破損、裂紋及放電痕跡，對于充油套管還應(yīng)檢查油位是否正常，有無滲油現(xiàn)象。?

(5)變壓器各側(cè)接線端子或連接金具是否完整、緊固，有無過熱痕跡。?

(6)變壓器油箱有無滲漏油現(xiàn)象，箱殼上的各種閥門的狀態(tài)是否符合運行要求。?

(7)冷卻裝置運行是否正常，如風(fēng)扇、潛油泵是否按要求運行，風(fēng)扇、潛油泵的運行聲音是否正常，風(fēng)向和油的流向是否正確。?

(8)檢查調(diào)壓分接頭位置指示是否正確。對于并列運行的變壓器或單相式變壓器組，還應(yīng)檢查各調(diào)壓分接頭的位置是否一致。?

(9)檢查呼吸器中的硅膠是否變紅；呼吸器小油杯中的油面是否合適。?

(10)電控箱和機構(gòu)箱內(nèi)各種電器裝置是否完好，位置和狀態(tài)是否正確；箱殼密封是否良好。?

(11)在下列情況，應(yīng)對主變作特殊檢查：?

a)每次跳閘后。主變過負(fù)荷和過電壓運行，應(yīng)特別注意溫度和過熱情況以及振動，本體油位等情況，應(yīng)每半小時檢查一次，并作好記錄。?

b)每次雷電、大風(fēng)、冰雹、暴雨等惡劣天氣后。?

c)主變近區(qū)故障時。?

d)其它有必要時。?

3.變壓器的監(jiān)視和運行記錄??

在變電所的控制室內(nèi)，有許多儀表和繼電保護(hù)裝置，可用來監(jiān)視變壓器的運行狀況，保證變壓器的安全。所以，應(yīng)定時記錄變壓器運行中的電壓、電流、有功功率、無功功率、變壓器油溫和油位等數(shù)據(jù)。若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即檢查變壓器。?

二、變壓器的過負(fù)荷運行?

變壓器的過負(fù)荷運行，是指變壓器在運行時傳輸?shù)娜萘砍^了變壓器的額定容量。三相變壓?器的額定容量為?S?N=〖KF(〗3〖KF)〗Ｉ?ＮＵ?Ｎ，而運行中記錄的是變壓器的有功輸出和無功輸出，故需會換算?

S=S?2?P+S?2?Q
(2—28)?

當(dāng)S＞S?N時，則變壓器過負(fù)荷運行。變壓器過負(fù)荷一定是工作電流超過額定電流，這時變壓器的負(fù)載損耗急劇增加，勢必造成變壓器溫度升高，而變壓器溫度升高，對變壓器的運行及壽命危害極大。因此，必須對變壓器的過負(fù)荷運行加以限制。這種限制實際上是對變壓器繞組熱點溫度的控制。從這個基點出發(fā)，變壓器過負(fù)荷可以分為以下三種情況。??

1.?允許過負(fù)荷?

變壓器雖然過負(fù)荷，但過負(fù)荷程度不大，且在過負(fù)荷前，變壓器負(fù)荷較輕，變壓器頂部油溫并不高，變壓器繞組的熱點溫度不會達(dá)到有危害的程度，這種過負(fù)荷是變壓器容許的。?

2.?限制過負(fù)荷?

變壓器的過負(fù)荷程度較大，使頂部油溫升高，變壓器繞組的熱點溫度可能達(dá)到有害的程度，但還未達(dá)到危險的程度，這時變壓器雖能繼續(xù)運行，但會使絕緣強度下降威脅變壓器的安全，影響變壓器的壽命。這種過負(fù)荷是必須加以限制的。?

3.?禁止過負(fù)荷?

變壓器過負(fù)荷程度較大，時間較長，使變壓器頂部油溫已超過允許值，變壓器繞組的熱點溫度已達(dá)到危險程度。這時變壓器若繼續(xù)運行，熱點周圍的絕緣油會分解產(chǎn)生氣泡，絕緣強度嚴(yán)重下降，可能會導(dǎo)致變壓器的重大故障，這種過負(fù)荷是必須禁止的。?

變壓器在過負(fù)荷運行時，應(yīng)特別注意以下幾點：?

(1)?密切監(jiān)視變壓器繞組溫度和頂部油溫。?

(2)?起動變壓器的全部冷卻裝置，在冷卻裝置存在缺陷或冷卻效率達(dá)不到要求時，應(yīng)禁止變壓器過負(fù)荷運行。??

(3)?對帶有有載調(diào)壓裝置的變壓器，在過負(fù)荷程度較大時，應(yīng)盡量避免用有載調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)分接頭。?

(4)?主變可以在正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷情況下運行。正常過負(fù)荷其允許值應(yīng)根據(jù)主變的負(fù)荷曲線，冷卻介質(zhì)以及過負(fù)荷前主變所帶的負(fù)荷來確定。事故過負(fù)荷和正常過負(fù)荷的運行必須在主變無異?，F(xiàn)象情況下運行。如主變存在冷卻器損壞，嚴(yán)重滲漏油，本體保護(hù)有嚴(yán)重缺陷等情況下，則不允許過負(fù)荷運行。?

GB/T?15164?94《油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》中規(guī)定按GB1094設(shè)計的變壓器，在額定負(fù)載和正常環(huán)境溫度(20?°C?)下，其熱點溫度的基準(zhǔn)值為98?°C?，在此溫度下的相對老化率為1，即在此條件下，變壓器消耗正常壽命。熱點溫度每增加6K，老化率增加1倍。根據(jù)變壓器出廠溫升試驗，折算到20?°C?下的熱點，溫度均比98?°C?小得多(相差近20?°C?)，因此實際上變壓器均留有較大的溫升裕度。因為隨著變壓器投入運行時間的增加，其冷卻系統(tǒng)的熱效率會因散熱器的臟污、油泵效率下降等原因而比出廠時下降，實際溫升可能要比計算的偏高。當(dāng)然，如制造廠已提供了明確的變壓器過負(fù)荷能力表，應(yīng)按制造廠提供的數(shù)據(jù)執(zhí)行。?

三、變壓器的常見故障及處理

變壓器及其各輔助設(shè)備在長期運行過程中都會受到電、熱、機械、化學(xué)和環(huán)境等等諸多因素的影響，健康狀況逐漸變差，當(dāng)其健康狀況下降到一定程度時，就會影響變壓器的安全運行。?

變壓器故障可分為內(nèi)部故障和外部故障，內(nèi)部故障是指變壓器本體內(nèi)部絕緣或繞組出現(xiàn)的故障，外部故障是指變壓器輔助設(shè)備出現(xiàn)的故障。故障程度有輕有重，在故障較輕時，變壓器雖能繼續(xù)運行，但必須采取措施，同時監(jiān)視故障的發(fā)展變化；當(dāng)故障嚴(yán)重時，必須立即停止變壓器的運行，防止故障擴大。?

在變壓器出現(xiàn)故障時，需判斷準(zhǔn)確，處理得當(dāng)，既要防止故障擴大，又不可輕率停止變壓器的運行，這就要求運行人員提高故障判別能力，積累運行經(jīng)驗，使變壓器的故障得到正確判斷和及時處理。?

幾種常見異?；蚬收系呐袛嗪吞幚矸椒?。?

1.?變壓器過熱?

過熱對變壓器是極其有害的。變壓器絕緣損壞大多是由過熱引起，溫度的升高降低了絕緣材料的耐壓能力和機械強度。IEC354《變壓器運行負(fù)載導(dǎo)則》指出變壓器最熱點溫度達(dá)到140℃時油中就會產(chǎn)生氣泡，氣泡會降低絕緣或引發(fā)閃絡(luò)，造成變壓器損壞。?

變壓器的過熱也對變壓器的使用壽命影響極大。國際電工委員會(IEC)認(rèn)為在：80—140℃的溫度范圍內(nèi)，溫度每增加6℃，變壓器絕緣有效使用壽命降低的速度會增加一倍，這就是變壓器運行的6℃法則。國標(biāo)GB1094中規(guī)定：油浸變壓器繞組平均溫升限值是65℃，頂部油溫升是55℃，鐵芯和油箱是80℃。IEC還規(guī)定線圈熱點溫度任何時候不得超過140℃，一般取130℃作為設(shè)計值；變壓器油溫異常升高的原因可能有：①?變壓器過負(fù)荷；②?冷卻裝置故障(或冷卻裝置末完全投入)；③變壓器內(nèi)部故障；④溫度指示裝置誤指示。?

發(fā)現(xiàn)變壓器油溫異常升高，應(yīng)對以上可能的原因逐一進(jìn)行檢查，作出準(zhǔn)確判斷檢查?并及時處理：?

(1)?若運行儀表指示變壓器已過負(fù)荷，單相變壓器組三相各溫度計指示基本一致(可能有幾度偏差)，變壓器及冷卻裝置無故障跡象，則油溫升高由過負(fù)荷引起，則按過負(fù)荷處理。?

(2)?若冷卻裝置未完全投入或有故障，應(yīng)立即處理，排除故障；若故障不能立即排除，則必須降低變壓器運行負(fù)荷，按相應(yīng)冷卻裝置冷卻性能與負(fù)荷的對應(yīng)值運行。?

(3)?若遠(yuǎn)方測溫裝置發(fā)出溫度告警信號，且指示溫度值很高，而現(xiàn)場溫度計指示并不高，變壓器又沒有其它故障現(xiàn)象，可能是遠(yuǎn)方測溫回路故障誤告警，這類故障可在適宜的時候予以排除。?

(4)?如果三相變壓器組中某一相油溫升高，明顯高于該相在過去同一負(fù)荷，且同樣冷卻條件下的運行油溫，而冷卻裝置、溫度計均正常，則過熱可能是由變壓器內(nèi)部的某種故障引起，應(yīng)通知專業(yè)人員立即取油樣作色譜分析，進(jìn)一步查明故障。若色譜分析表明變壓器存在內(nèi)部故障，或變壓器在負(fù)荷及冷卻條件不變的情況下，油溫不斷上升，則應(yīng)按現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定將變壓器退出運行。?

(5)?造成主變溫度異常升高的原因主要有:?

a)?內(nèi)部各接頭發(fā)熱?

b)?線卷有匝間短路?

c)?鐵芯存在短路或渦流不正?，F(xiàn)象?

2.?冷卻裝置故障?

冷卻裝置是通過變壓器油幫助繞組和鐵芯散熱。冷卻裝置正常與否，是變壓器正常運行的重要條件。在冷卻設(shè)備存在故障或冷卻效率達(dá)不到設(shè)計要求時，變壓器是不宜滿負(fù)荷運行的，更不宜過負(fù)荷運行，?需要注意的是，在油溫上升過程中，繞組和鐵芯的溫度上升快，而油溫上升較慢?？赡軓谋砻嫔峡从蜏厣仙欢啵F芯和繞組的溫度已經(jīng)很高了，所以，在冷卻裝置存在故障時，不僅要觀察油溫，還應(yīng)注意變壓器運行的其它變化，綜合判斷變壓器的運行狀況。?

冷卻裝置常見的故障及處理方法如下。?

(1)?冷卻裝置電源故障。冷卻裝置常見的故障就是電源故障，如熔絲熔斷、導(dǎo)線接觸不良或斷線等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)冷卻裝置整組停運或個別風(fēng)扇停轉(zhuǎn)以及潛油泵停運時，應(yīng)檢查電源，查找故障點，迅速處理。若電源已恢復(fù)正常，風(fēng)扇或潛油泵仍不能運轉(zhuǎn)，則可按動熱繼電器復(fù)歸按鈕試一下。若電源故障一時來不及恢復(fù)，且變壓器負(fù)荷又很大，可采用臨時電源，使冷卻裝置先運行起來，再去檢查和處理電源故障。??

(2)?機械故障。冷卻裝置的機械故障包括電動機軸承損壞、電動機繞組損壞、風(fēng)扇扇葉變形及潛油泵軸承損壞等。這時需盡快更換或檢修。??

(3)?控制回路故障。小控制回路中的各元件損壞、引線接觸不良或斷線、接點接觸不良時，應(yīng)查明原因迅速處理。??

3.?變壓器油位異常?

變壓器的油位是與油溫相對應(yīng)的，生產(chǎn)廠家應(yīng)提供油位與溫度曲線。當(dāng)油位與油溫不符合油位—溫度曲線時，則油位異常。500kV變壓器一般采用帶有隔膜或膠囊的油枕，用指針式油位計反映油位。在下列情況下會出現(xiàn)油位異?，F(xiàn)象：?

(1)?指針式油位計出現(xiàn)卡針等故障；?

(2)?隔膜或膠囊下面儲積有氣體，使隔膜或膠囊高于實際油位；?

(3)?呼吸器堵塞，使油位下降時空氣不能進(jìn)入，油位指示將偏高；?

(4)?膠囊或隔膜破裂，使油進(jìn)入膠囊或隔膜以上的空間，油位計指示可能偏低；?

(5)?溫度計指示不準(zhǔn)確；?

(6)?變壓器漏油使油量減少。?

發(fā)現(xiàn)變壓器油位異常，應(yīng)迅速查明原因，并視具體情況進(jìn)行處理。特別是當(dāng)油位指示超過滿刻度或?qū)⒌?刻度時，應(yīng)立即確認(rèn)故障原因及時處理，同時應(yīng)監(jiān)視變壓器的運行狀態(tài)，出現(xiàn)異常情況，立即采取措施。主變油位可通過油位與油溫的關(guān)系曲線來判斷，并通過油位表的微動開關(guān)發(fā)出油位高或低的信號。?

(7)?若發(fā)現(xiàn)油位異常指示時，應(yīng)檢查油箱呼吸器是否堵塞，有無漏油現(xiàn)象；查明原因匯報調(diào)度及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。?

(8)?若油位異常降低是由主變漏油引起，需迅速采取防止漏油措施，并立即通知有關(guān)部門安排處理。如大量漏油使油位顯著降低時，禁止將重瓦斯改信號。?

(9)?若油位因溫度上升而逐漸上升，若最高油溫時的油位可能高出油位指示并經(jīng)分析不是假油位，則應(yīng)放油至適當(dāng)?shù)母叨纫悦庖绯觥?yīng)由檢修單位處理?。?

4.?壓力釋放閥動作發(fā)出一個連續(xù)的報警信號，只能通過恢復(fù)指示桿人工解除。?壓力釋放閥動作后，應(yīng)作如下處理：?

(1)?檢查壓力釋放閥是否噴油；?

(2)?檢查保護(hù)動作情況、瓦斯信號動作情況、瓦斯繼電器氣體情況；?

(3)?主變油溫和繞組溫度是否正常；?

(4)?是否是壓力釋放閥誤動；?

(5)?在末查明原因前，主變不得試送。?

5.?主變輕瓦斯動作?

(1)?檢查是否因主變漏油引起；?

(2)?檢查主變油位和繞組溫度，聲響是否正常；?

(3)?檢查瓦斯繼電器內(nèi)有無氣體，若存在氣體，應(yīng)取氣體進(jìn)行分析；?

(4)?檢查二次回路有無故障；?

(5)?若瓦斯繼電器內(nèi)的氣體為無色、無臭、不可燃，色譜分析為空氣，則主變可繼續(xù)運行；若信號動作是因為油中剩余空氣逸出或強油循環(huán)系統(tǒng)吸入空氣而動作，而且信號動作時間間隔逐次縮短，將造成跳閘時，則應(yīng)將重瓦斯改接信號；若氣體是可燃的，色譜分析后其含量超過正常值，經(jīng)常規(guī)試驗給以綜合判斷，如說明主變內(nèi)部已有故障，必須將主變停運，以便分析動作原因和進(jìn)行檢查、試驗。?

6.?主變重瓦斯動作，并經(jīng)檢查是可燃?xì)怏w，則主變未經(jīng)檢查，并試驗合格前不許再投入運行。?

重瓦斯在下列情況下需將跳閘改信號?

(1)?主變運行中進(jìn)行濾油、加油及更換硅膠時，應(yīng)先將重瓦斯改接信號，其它保護(hù)投入跳閘。工作完畢，主變空氣排盡后，方可將重瓦斯重新投入跳閘。?

(2)?當(dāng)主變油位計上指示的油面有異常升高或油路系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象時，為查明原因，需打開各個放氣或放油閥門，檢查吸濕器或進(jìn)行其它工作時，必須先將重瓦斯改信號，然后才能開始工作。?

(3)?主變進(jìn)行檢修時，應(yīng)停用本體保護(hù)。?

7.?變壓器跳閘?

變壓器自動跳閘時，應(yīng)立即進(jìn)行全面檢查并查明跳閘原因再作處理。具體的檢查內(nèi)容有：?

(1)?根據(jù)保護(hù)的動作掉牌或信號、事件記錄器及其它監(jiān)測裝置來顯示或打印記錄，判斷是否是變壓器故障跳閘；?

(2)?檢查變壓器跳閘前的負(fù)荷、油位、油溫、油色，變壓器有無噴油、冒煙，瓷套有否閃絡(luò)、破裂。壓力釋放閥是否動作或其它明顯的故障跡象，作用于信號的氣體繼電器內(nèi)有無氣體等；?

(3)?分析故障錄波的波形；?

(4)?了解系統(tǒng)情況，如保護(hù)區(qū)內(nèi)區(qū)外有無短路故障及其它故障等。?

若檢查結(jié)果表明變壓器自動跳閘不是變壓器故障引起，則在外部故障排除后，變壓器可重新投入運行。?

若檢查發(fā)現(xiàn)下列情況之一者，應(yīng)認(rèn)為變壓器內(nèi)部存在故障，必須進(jìn)一步查明原因，排除故障，并經(jīng)電氣試驗、色譜分析以及其它針對性的試驗證明故障確已排除后，方可重新投入運行。?

a)?瓦斯繼電器中抽取的氣體分析判斷為可燃性氣體；?

b)?變壓器有明顯的內(nèi)部故障特征，如外殼變形、油位異常、強烈噴油等；?

c)?變壓器套管有明顯的閃絡(luò)痕跡或破損、斷裂等；?

d)?差動、瓦斯、壓力等繼電保護(hù)裝置有兩套或兩套以上動作。?

8.?主變差動保護(hù)動作?

(1)?檢查保護(hù)動作情況，作好記錄，并對差動保護(hù)范圍內(nèi)所有連接的電氣設(shè)備進(jìn)行檢查有無短路、閃絡(luò)等明顯故障現(xiàn)象。?

(2)?檢查瓦斯繼電器有無氣體、壓力釋放閥是否動作、噴油。?

(3)?如檢查設(shè)備無明顯故障現(xiàn)象，且故錄未動作，有可能是差動保護(hù)誤動作，但在未確定前不得試送。?

(4)?主變試送必須經(jīng)總工同意方可進(jìn)行。?

9.?主變著火的事故處理?

(1)?主變著火時，應(yīng)立即斷開各側(cè)開關(guān)和冷卻裝置電源，使各側(cè)至少有一個明顯的斷點，然后用滅火器進(jìn)行撲救并投入水噴霧裝置并立即通知消防隊。?

(2)?若油溢在主變頂蓋上著火時，則應(yīng)打開下部油門放油至適當(dāng)油位；若主變內(nèi)部故障引起著火時，則不能放油，以防主變發(fā)生嚴(yán)重爆炸。?

(3)?消防隊前來滅火，必須指定專人監(jiān)護(hù)，并指明帶電部分及注意事項。?

10.?變壓器緊急停運?

運行中的變壓器如發(fā)現(xiàn)以下任何情況，應(yīng)立即停止變壓器的運行。?

(1)?變壓器內(nèi)部聲響異?；蚵曧懨黠@增大；?

(2)?套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象；?

(3)?變壓器冒煙、著火、噴油；?

(4)?變壓器已出現(xiàn)故障，而保護(hù)裝置拒動或動作不明確；?

(5)?變壓器附近著火、爆炸，對變壓器構(gòu)成嚴(yán)重威脅。?

四、作用于信號的氣體繼電器動作?

變壓器作用于信號的氣體繼電器動作，表明變壓器運行異常，應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理，方法如下。?

1.?對變壓器外觀、聲音、溫度、油位、負(fù)荷進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)漏油嚴(yán)重，油位在油位指示計0刻度以下，可能油位已降低到作用于信號的氣體繼電器以下，這時應(yīng)立刻使變壓器退出運行，并盡快處理漏油。若發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常升高或運行聲音異常，則變壓器內(nèi)部可能存在故障，應(yīng)立即進(jìn)行變壓器油的色譜分析，判斷變壓器內(nèi)部是否存在故障及故障類型和程度。?

2.?從氣體繼電器集氣室抽取氣樣進(jìn)行分析判斷。分析的方法有兩種。一種是氣體可燃性檢查，即將收集的氣體點火燃燒，看是否可燃并觀察火焰的顏色，另一種是氣體的色譜分析。第一種方法通常是在現(xiàn)場進(jìn)行定性判斷，第二種方法是在試驗室進(jìn)行定量分析，以便作出準(zhǔn)確的判斷。在實際工作中，往往是兩種方法并存。若氣體的可燃性檢查發(fā)現(xiàn)氣體可燃或色譜分析確認(rèn)變壓器內(nèi)部存在故障，應(yīng)立即設(shè)法將變壓器退出運行。經(jīng)多方檢查確認(rèn)變壓器無故障，且氣體繼電器集氣室無氣體(或氣體很少)，那么作用于信號的氣體繼電器動作可能是由于二次回路故障造成誤報警，應(yīng)迅速檢查并處理。