大型变压器和发电机的运行与检修.docx

学生毕业设计成果(论文)格式要求

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目 录
第一章 大型变压器的运行分析………………
第一节 变压器的基本知识…………………………
第二节 变压器的并联运行
第三节 变压器空载投入时的励磁涌流
第四节 变压器的不对称运行
第五节 变压器的突然短路
第六节 变压器的过负荷运行
第七节 变压器运行中的监视与维护
第二章 大型变压器的检修
第一节 变压器的大修项目和小修项目
第二节 变压器的常见故障及处理方法
第三节 变压器的检修
第四节 变压器的干燥
第五节 变压器油的处理
第三章 汽轮发电机的运行及其功率调节
第一节 汽轮发电机的基本知识
第二节 汽轮发电机并列运行的条件和方法
第三节 汽轮发电机的功角特性及有功功率的调节
第四节 汽轮发电机无功功率的调节和V形曲线
第五节 汽轮发电机的运行监视和维护
第六节 汽轮发电机的调相运行
第七节 汽轮发电机的不对称运行
第八节 汽轮发电机的突然短路
第九节 汽轮发电机的失磁运行
第十节 汽轮发电机的在电压、频率变动时的运行
第四章 汽轮发电机的检修
第一节 汽轮发电机的小修和大修项目
第二节 汽轮发电机的常见故障现象及处理方法
第三节 汽轮发电机的检修
第四节 汽轮发电机的干燥

第一章 大型变压器的运行分析
第一节 变压器的基本知识
一、变压器的基本结构
油浸式变压器：油浸式变压器是指将铁芯和绕组浸在绝缘油中的变压器。
其主要部件包括起身、邮箱、冷却装置、出线套管、保护装置和测温元件等：铁芯是变压器主磁通的通路，由铁轭和铁心柱两部分组成，也是固定和支持绕组的作用；变压器的绕组可分为同心式和交叠式两种，同心式绕组的高、低压绕组同心地套在铁心柱上；绝缘套管：变压器的引出线从油箱内部引导向外时必须经过绝缘套管，使带电的引线与接地的油箱绝缘；邮箱及其他附件：油浸式变压器的器身浸在充满变压器油的油箱中，变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质；变压器的油箱一般做成椭圆形，油箱有较高的机械强度，而且需油量较少；在油箱盖上安装有储油柜（亦称膨胀器或油枕），储油柜通过管道与油箱接通，使变压器的油面的升降限制在储油柜中。
图1-1 变压器的原理示意图

三、变压器的型号和额定值
制造厂根据国家标准和设计、试验数据规定变压器的正常运行状态，称为额定运行情况。表征额定运行情况下各物理量的数值为额定值，额定值通常标注在变压器的铭牌上。
1、额定容量SN
额定容量是指变压器额定运行时的视在功率，由于变压器的效率很高，通常一、二次侧的额定容量设计相等。对于三相变压器而言指三相的总功率。
2、一、二次侧的额定电压U1N和U2N
正常运行时加载一次测的端电压的允许值称为变压器一次侧的额定值U。二次侧的额定电压U是指变压器一次侧加额定电压是二次测得空载电压。对三相变压器而言，额定电压是指线电压。
3、额定电流I1N和I2N
变压器一、二次的额定电流，是根据额定容量和额定电压计算出来的电流。对三相变压器而言，额定电流是指线电压。
4、额定频率f
我国的标准规定工业频率f=50HZ。此外，额定运行时的效率、温升等数据也是额定值。
第二节 变压器的并联运行
一、变压器并联运行应满足的条件：
1．变压器的接线组别相同；
2．变压器的变比相同(允许有±0.5%的差值)，也就是说，变压器的额定电压相等；
（以上两个条件保证了变压器空载时，绕组内不会有环流，环流的产生，会影响变压器容量的合理利用，如果环流几倍于额定电流，甚至会烧坏变压器。）
3．变压器的短路电压相等(允许有±10%的差值)，这个条件保证负荷分配与容量成正比。
4．并列变压器的容量比不宜超过3: 1，这样就限制了变压器的短路电压值相差不致过大。
二、变压器并列运行的目的及优点
1． 提高变压器运行的经济性。
当负荷增加到一台变压器容量不够用时，则可并列投入第二台变压器，而当负荷减少到不需要两台变压器同时供电时，可将一台变压器退出运行。特别是在农村，季节性用电特点明显，变压器并联运行可根据用电负荷大小来进行投切，这样，可尽量减少变压器本身的损耗，达到经济运行的目的。
2．提高供电可靠性。
当并列运行的变压器中有一台损坏时，只要迅速将之从电网中切除，另一台或两台变压器仍可正常供电；检修某台变压器时，也不影响其它变压器正常运行从而减少了故障和检修时的停电范围和次数，提高供电可靠性。
3．节约电能，实现节电增效。
三、变压器并列运行的理想状态
1．变压器空载进绕组内不会有环流产生；
2．并列运行后，两台变压器所带负载与各自额定容量成正比，即负载率相等。
第三节 变压器空载投入时的励磁涌流
变压器空载稳态运行时，空载电流仅占额定电流的2%～10%，可认为是正常空载电流。当进行变压器空载投入操作时，却有可能出现比正常空载电流大几十倍的电流，需经过一个短暂的过渡过程，才能恢复到正常的空载电流值。这个在过渡过程中出现的空载投入电流称为励磁涌流。
空载投入时的励磁涌流现象，是与铁芯中磁场的建立过程密切联系在一起的。因此，首先要分析空载投入时铁芯中磁场的建立过程。
以单相变压器为例，可列出变压器空载投入时与原边的电压方程式为

中----电源电压有效值；
电源电压初相位角；
交链原绕组的总磁通；
空载投入电流
原绕组电阻；
原绕组匝数；
由于铁芯具有磁饱和特性，与的关系是非线性的，是一个非线性微分方程式。为了简化求解，可忽略较小的r1，并假设铁芯不饱和且无剩磁，这样上式可简化为
解得
因分析时设铁心中无磁通，即初始条件为 t=0时=0，代入上式得C=于是

可见，空载投入时铁芯中的磁通可分为两个分量，一个是非周期分量，另一个是周期分量—。因此，磁通在过渡过程中，其变化情况与合闸瞬间电压的初相角有关。
下面分析两种特殊情况：
（1）、=90°时：
将=90°代入上式得

此时磁通得非周期分量为零，这表明一合闸就建立稳态磁通，此种情况下不会出现励磁涌流，空载电流即为正常值。
（2）、°时：
将°代入上式得

在空载合闸后的半个周期瞬间（），即时（在工频电网中t=0.01s），将代入上式得

可见，过渡过程中磁通可达到稳态分量复制的2倍，考虑到铁芯的磁饱和特性，此时铁芯深度饱和。由铁芯的磁化曲线，对应2的励磁电流可达到正常空载电流的几十倍，一般可达额定电流的5到8倍，这个电流就是励磁电流。由于原绕组具有电阻，因此励磁电流会逐渐衰减到正常值。一般小型变压器只需几个周期就可以达到稳态空载电流值，大型变压器的励磁涌流衰减较慢，但一般不会超过20s。
励磁涌流维持的时间较短，对变压器本身一般不会有什么危害，但可能引起变压器原边保护误动作，因此保护装置在整定时要躲过合闸时的励磁涌流。在大型变压器中，为加速励磁涌流的衰减，合闸时常常在原绕组回路中加入一个附加电阻，合闸后再将这个电阻切除。
第四节 变压器的不对称运行
实际运行中，三相变压器的外施电压一般是对称，所谓不对称运行，主要指三相负载不对称。
一、 对称分量法
分析不对称运行常用对称分量法。
对称分量法是一种线性变换，将任意一组不对称的三相系统分解为正序、负序、零序三组对称的三相系统。先按各序对称的三相系统单独作用，分别进行分析计算，再把各序的计算结果叠加起来，便得到三相不对称运行的实际结果。
A相的各序电压为：

B、C相的正、负零序电压分量为：

由此可见，如果已知三相不对称电压，就能求出它的各序对称分量；反之，如果已知各序对称电压分量，就能求出三相不对称电压。这种变换关系是唯一的。以上的分析同样适用于电流。
二、关于中性点位移现象
当二次侧接单相负载后，在每相上叠加零序电动势，造成相电压不对称，在相量图中表现为相电压中点偏离了线电压三角形的几何重心，这种现象称为“中点浮动”或“中性点位移“。中点浮动的程度取决于零序电动势，而零序电动势又取决于零序电流的大小和磁路结构。
中点浮动现象的解释：Y,yn接线的三相变压器带单相负载时，二次侧有正序、负序和零序电流，一次侧由于无中线，只有正序和负序分量电流，这样，两侧正、负序分量电流所建立的磁动势恰好平衡，而二次侧零序分量电流建立的零序磁动势得不到平衡，起了励磁磁动势的作用，在铁心中产生零序磁通，它在各相绕组上感应零序电动势，叠加在各项电压上，结果，带负载相的端电压下降，另两端端电压升高。尽管外加线电压对称，但相电压不对称，相量图上相电压中点偏离了线电压三角形的几何重心。如图1-2

图1—2

第五节 变压器的突然短路
一、突然短路电流
1、分析判断的前提条件：
（1）、变压器副边发生三相突然断路时，认为原边电压恒定，且u1=U1msin(wt+ａ),ａ为原边电压初相角；
（2）、忽略励磁电流；
（3）、忽略负载电流，认为突然断路是在空载情况下发生的，即初始条件为t=0，突然短路电流ik=0。
2、短路电流的通解：

式中： —突然短路电流稳态分量的瞬时值；
—突然短路电流暂态分量的瞬时值。
由分析可得，突然短路电流的大小与发生突然短路瞬间电源电压的初相角有关，下面分析两种特殊情况。
（1）、=90o时
此时暂态分量等于零，只有稳态分量。突然短路一发生就进入稳态，短路电流最小。

（2）、=0o时

在突然短路后半个周期时，短路电流达到最大值：
式中：为突然短路电流最大值与稳态电流最大值之比。显然的大小决定于时间常数。对于小型变压器，，故；对于大型变压器，，故。用标么值表示时

式中：短路阻抗的标么值越小，短路电流越大。若，则。这是一个很大的冲击电流，它会产生很大的电磁力，严重时，可能使变压器绕组变形而损坏。
为限制，不应过小。但从减小变压器电压变化率看，又不应过大，因此在设计变压器时，必须全面考虑值的选择。
对于三相变压器由于各相电压相差，发生三相突然短路时，总有一相会处在短路电流最大或接近最大的情况。
二、突然短路电流的危害
突然短路电流的危害主要有：一是绕组过热；二是绕组受到强大电磁力的冲击作用。
1、变压器都装有可靠的继电保护装置，一般在绕组温度上升到危险值之前，已将变压器电源切断，所以一般不会因绕组过热而烧毁变压器。
2、突然短路的电磁力：变压器的绕组处在漏磁场中，绕组中的电流与漏磁场相互作用，在绕组的各导线上产生电磁力，其大小与电流的平方成正比。变压器突然短路时电流的最大幅值可达额定电流幅值的20～30倍，突然短路时绕组受到的最大电磁力可达额定运行时的400～900倍，这样大的电磁力有可能使绕组烧坏。
第六节 变压器的过负荷运行
变压器的过负荷运行分为正常过负荷和事故过负荷两种情况，两种情况下的过负荷能力和时限都是不同的。
一、正常过负荷
在一定条件下，变压器正常运行时允许过负荷。
这是因为变压器再一昼夜内，所带负荷有时大，有时小，小负荷运行时温升较低；还因为在一年内，变压器周围冷却介质温度随着季节变化而变化，冬季气温低，散热条件好。因此在不损坏绕组绝缘、不减少变压器寿命的前提下，变压器可以在高峰负载及冬季时过负载运行。
1、 由昼夜负荷变化而允许的正常过负荷
对于自然冷却及吹风冷却的油浸变压器，可根据过负荷前的上层油温升，来确定过负荷倍数及允许持续时间。对于强迫油循环风冷或水冷变压器。可按照制造厂说明书规定数据进行。
2、 由于季节气温变化而允许的正常过负荷
如果在夏季（6、7、8）三个月的最高负荷低于额定容量时，则夏季负荷每降低1％，在冬季（11、12、1、2）四个月可以过负荷1％，但以15％为限。
二、事故过负荷
当发电厂电力系统发生事故时，为了保证对重要用户的连续供电，允许变压器在短时间内过负荷运行，称为事故过负荷。
事故过负荷可能使温升超过允许值，从而影响绝缘寿命，所以应严格执行事故过负荷的允许值及时限，并要求值班人员迅速处理事故，尽快解除变压器的事故过负荷运行状态。
事故过负荷的数值和时限，应按照制造厂的规定执行。可参考下表1—1：

表1-1：变压器事故过负荷的允许倍数及时间
过负荷倍数
1.30
1.45
1.60
1.75
2.00
2.40
3.00
允许时间（min）
120
80
30
15
7.5
3.5
1.5

第七节 变压器运行中的监视与维护
一、变压器运行中的监视
变压器运行中需要监视的内容
（1）、监视仪表。变压器控制盘上的电流表、电压表、功率表等仪表，它们指示着变压器的运行状态，诸如负荷的大小及电压质量的好坏等，因此要严格监视与抄录。
（2）、当有电阻式遥测温度计装置时，要监视变压器上层油温，并作好记录。
（3）、监视变压器储油柜的油位是否正常，有无渗漏油的现象。
（4）、检查各电压等级的绝缘套管，表面是否清洁，有无破损裂纹及放电痕迹，有无渗漏油的情况。
（5）、监视检查变压器箱壳有无渗漏油现象，净油器是否按规定投入运行，吸湿器的干燥剂有否失效，安全气道的保护膜是否完好。
（6）、监视冷却系统的运转情况是否正常。对于油浸风冷及强迫油循环风冷的变压器，有无个别风扇停转，风扇电动机是否过热，声音有无异常。
二、变压器的维护
绝大多数的变压器是安装在露天或半露天的场合，要遇到雨、雪、风、霜、雷、高温、严寒、迷雾、灰尘等多种气候条件的侵袭。每台变压器在设计制造时，根据国家标准和技术条件，虽考虑到要胜任上述各种恶劣条件，但变压器经过一段时期的运行后，其抵御能力会下降，因此必须作定期维护，以恢复变压器的抵御能力。
在一般情况下，每半年作一次维护已足够，但在环境污秽、气候条件恶劣的地区，则应适当缩短维护周期，可以4个月一次，甚至每季度一次。
变压器定期维护的项目如下：
（1）、揩净瓷套管外表面。
（2）、清扫变压器箱壳及其附件。
（3）、对本体及充油附件，取油样并作油样试验。
（4）、检查维护各级绝缘套管的导电接头、导电板帽盖。
（5）、雷雨季节到来之前，维护好避雷装置并预先投入系统。
（6）、趁维护停电机会，对一些零星小缺陷应予以消除。
第八节 变压器的运行规程
本规程适用于电压为1KV及以上的电力变压器，电抗器、消弧线圈、调压器等同类设备可参照执行，必要时可参照制造厂的有关规定。
一、基本要求：
（1）、变压器应按有关标准的规定装设保护和测量装置。
（2）、变压器用熔断器保护时，熔断器性能必须满足系统短路容量、灵敏度和选择性的要求。分级绝缘变压器用熔断器保护时，其中性点必须接地。
（3）、装有气体继电器的油浸式变压器，无升高坡度者，安装时应使顶盖沿气体继电器方向有1%～1.5%的升高坡度。
（4）、变压器的冷却装置：
a、按照制造厂的规定安装全部冷却装置；
b、强有循环的冷却系统必须有两个独立的工作电源并能自动切换。当工作电源发生故障时，应自动投入备用电源并发出音响及灯光信号；
c、强油循环变压器，当切除故障冷却器时应发出音响及灯光信号，并自动（水冷的可手动）投入备用冷却器；
d、风扇、水泵及油泵的附属电动机应有过负荷、短路及断相保护；应有监视油泵电机旋转方向的装置；
e、水冷却器的油泵应装设在冷却器的进油侧，并保证在任何情况下冷却器中的油压大于水压约0.05MPa。冷却器出水侧应有防水旋塞；
f、强油循环冷却的变压器，各个冷却器的潜油泵出口应装设逆止阀；
g、强油循环冷却的变压器，应按温度和（或）负载控制冷却器的投切。
（5）、变压器的温度测量装置：
a、应有测量顶层油温的温度计（柱上变压器可以不安装），无人值班变电站内的变压器应装设指示顶层油温最高值的温度计；
b、1000KVA及以上的油浸式变压器、800KVA及以上的油浸式和630KVA及以上的干式厂用变压器，应将信号温度计接远方信号；
c、8000KVA及以上的变压器应装有远方测温装置；
d、强油循环水冷却的变压器应在冷却器进出口分别装设测温装置；
e、测温时，温度计管座内应充有变压器油；
f、干式变压器应按制造厂的规定，装设温度测量装置；
g、无人值班的变电站内2000KVA及以上的变压器，应装设远方监控负载电流和顶层油温的装置。无人值班的变电站内安装的强油循环冷却的变压器，应有保证在冷却系统失去电源时，变压器温度不超过规定值的可靠措施，并列入现场规程。
二、有关变压器运行的其他要求：
（1）、大中型变压器应有永久或临时性起吊钟罩设施及所需的工作场地。
（2）、释压装置的安装应保证事故喷油畅通，并且不致喷入电缆沟、母线及其它设备上，必要时应予以遮挡。
（3）、变压器应有铭牌，并标志运行编号和相位标志。安装在变压器室内或台上、主上的配电变压器亦应编号并悬挂警告牌。
（4）、变压器在运行情况下，应能安全的查看储油柜和套管油位、顶层油温、气体继电器，以及安全取气样等，必要时应装设固定梯子。
（5）、室内安装的变压器应有足够的通风，避免变压器温度过高。装有机械通风装置的变压器室，在机械通风停止时，应能发出远方信号。变压器的通风系统一般不应与其他通风系统联通。
（6）、变压器室的门应采用阻燃或不燃材料，并应上锁。门上应标明变压器的名称和运行编号，门外应挂“止步，高压危险”的标志牌。
（7）、安装油浸式电力变压器的场所应按照有关设计规程规定设置消防设施和事故储又设施，并保持完好状态。
（8）、安装在震级烈度为七级及以上地区的变压器，应考虑防震措施。
（9）、在变压器上安装反应绝缘情况的在线检测装置，其电气信号应经传感器采集，并保持可靠接地。采集油中溶解气样的装置，应具有良好的密封性能。

参考文献：
1、《电机学》，北京：中国电力出版社，赵君有等合编，2005
2、《电机及其运行与检修》（第二册），北京：中国水利水出版设，罗慰擎主编，1997

第二章 大型变压器的检修
第一节 变压器的大修项目和小修项目
一、 变压器的大修
变压器的大修是指将变压器的器身从油箱中吊出而进行的各项检修。它可以分为因故障而进行的大修和正常运行的定期大修。对前者，需在大修前详细的检查变压器的故障状况；对后者则应按定期限进行。（一）变压器定期大修期限
电力变压器的大修间隔，应根据变压器的构造特点和使用情况确定。在正常的运行情况下，对新投入使用的主要变压器和主要的厂、所用变压器在第五年要进行吊芯检修，以后每隔5-10年要吊芯检修一次。但对充氮与胶囊密封的电力变压器，可以适当延长大修的间隔，只有当预防性检查和实验结果表明，确有必要吊芯检查时，才进行大修。
另外，在大容量电力系统中进行的主要变压器，当承受出口短路时，应考虑提前大修。
对有载调压的电力变压器，器分接开关部分，当操作次数达到制造厂规定的次数时，应将切换开关去除进行检修。
对新安装的电力变压器，除可以保证变压器在运输过程和保管期间内部没有受到任何损失外，均应先进行吊芯检修。
（二）变压器的大修项目
吊芯后首先应对器身进行冲洗，清洗油泥和积垢。用压力为4～5千克/厘米2干净的变压器油按从上到下的顺序冲洗一次。不能直接冲到的地方，可用软刷进行刷洗，器身的沟凹处可用木片裹上浸有变压器的布擦洗。冲洗干净后在进行检修。
1、变压器器身的检修
（1）、铁芯检修
（2）、绕组检修
2、分接开关的检修
对无励磁分接开关的检修主要从以下几个方面进行：
（1）检查动静触头之间的接触情况
（2）检查分接引线与动静触头的连接是否良好
（3）检查分接开关的转动是否灵活
（4）检查分接开关绝缘部件的状况
3、油箱及附件的检修
（1）油箱和散热器的检修
（2）绝缘套管的检修
（3）储油柜、防爆管、呼吸器的检修
二、变压器的小修
变压器的小修是指不对变压器进行吊芯，只对变压器油箱外部及其附件进行检修。
（一）变压器的小修周期
变压器的小修周期是根据它的重要程度、运行环境、运行条件等因素来决定的。一般规定每年一次，但对安装在特别污秽地区的变压器，其小修周期可另行规定。

（二）变压器的小修项目
变压器的小修要在停电后进行 。为减少损失，应尽量缩短停电时间。一般规定：2000kvA以下变压器允许停电6小时；2000~500kvA允许停电8小时；5000kvA以上允许停电10小时。变压器小修项目：
1、检查接头状况是否良好
2、清扫和检查绝缘套管
3、检查变压器各部分是否漏油
4、检查防暴管
5、检查全部冷却系统的设备是否完好
6、储油柜及呼吸器的检查
7、检查气体继电器
8、分接开关的检查
9、接地线的检查
10、测量变压器的绝缘电阻和吸收比。

第二节 变压器的常见故障及处理方法
变压器是发电厂及电力系统中重要的电气设备，若发生事故将造成严重损失。因此要善于捕捉故障现象，准确判断故障的性质与原因，迅速而正确处理事故。
一、 变压器常见故障的部位及故障原因
1、 绕组的主绝缘及匝间绝缘故障
绕组的主绝缘和匝间绝缘发生故障的原因主要是：
由于长期过负荷运行，或散热条件差，使用年限长久，致使绝缘老化脆裂，耐压强度大大降低；
变压器经受多次短路冲击，使绕组受力变形，虽然还能运行，但隐藏着绝缘缺陷，一旦遇有电压波动就有可能击穿绝缘；
变压器油中进水，使绝缘强度大为降低，不能耐受允许电压而造成绝缘击穿；
在高压绕组加强段处或在低压绕组部位，因统包绝缘膨胀，使油道堵塞，绝缘过热而老化，发生击穿短路；
由于防雷设施不完善或防雷系统故障，在大气过压作用下发生绝缘击穿事故。
2、引线处绝缘故障
变压器引线是靠套管起绝缘和支撑作用，由于套管上端帽罩（俗称将军帽）不严而进水，主绝缘受潮而击穿；或因变压器严重缺油而使油箱内引线暴露在空气中，造成内部闪络，都会在引线处发生故障。
3、 铁芯绝缘故障
铁芯也是变压器常见的故障的部位。铁芯的硅钢片之间有绝缘漆膜，若绝缘漆膜遭破坏，将因此产生涡流而发生铁芯绝不过热。同样道理，夹紧铁芯的穿心螺栓、压铁部件因绝缘破环，同样会产生局部过热现象。
另外，由于铁芯加工粗糙，要求不严，残留焊渣等杂物，使铁芯两点或多点接触，都造成铁芯故障。
4、 套管处闪络和爆炸
变压器电压在110kv以上时，一般都采用电容套管，由于磁质不良有沙眼或裂纹；电容芯子有缺陷，内部有游离放电；套管密封不好，有漏油现象；套管外积垢严重等，都可能发生闪络和爆炸。
二、变压器自动跳闸的处理
变压器在运行中，当断路器跳闸时，一般可按下述步骤迅速处理。
1、将以跳闸的断路器的操作开关投向“短路”位置，迅速投入备用变压器，调整运行方式和负荷分配，使运行处于新的运行状态；
2、 检查是何种保护动作，动作是否正确；
3、 了解系统是否有故障及故障性质；
4、如果差动、重瓦斯、电流速断等主保护动作，则必须对变压器及其系统进行详细检查，不允许在未查清原因之前，将变压器投入运行；
5、详细记录故障现象、时间及处理过程。
三、变压器着火处理
变压器发生火宅是非常严重的事故，因为变压器内部不仅有大量的油，而且许多绝缘材料都是易燃物品。若处理不当，可能发生变压器爆炸或使火宅扩大。
发现变压器着火，应立即拉断各侧电源断路器，切断电源进行灭火，并迅速投入备用变压器，恢复供电。
对装有水自动灭火装置的变压器，应先启动高压水泵，再打开电动喷雾阀门喷雾灭火。若用其他消防器材灭火时，最好使用1211灭火器
其次是使用二氧化碳，四氯化碳泡沫、干粉灭火器及沙子灭火。如果流出的油也着了火，则可用泡沫灭火器灭火。如果变压器油溢出并在变压器箱壳着火，则应打开变压器下部的油阀放油，使油面低于着火处，并向变压器的外壳浇水，使油冷却而不易燃烧。如变压器外壳炸裂并着火时，必须将变压器内部油都放到储油坑或储油槽中。如果是变压器内部 故障引起着火使，则不能放油，以防变压器爆炸。
四、变压器发生故障的原因比较复杂，涉及面也广，故障类型有多种。这里以油浸式变压器为例，故障类型如下：
1、按故障所处位置可分为油箱内部故障和油箱外部故障。其中前者又分为热故障和电气故障。
2、按结构可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障和套管及分接开关故障等。
表2-1列出的是变压器常见故障的类型、现象、产生的原因和处理办法。
故障类型
故障现象
故障原因
处理方法
绕组匝间或层间短路
1、 变压器异常发热
2、 油温升高
3、 油发出特殊的“咝咝”声
4、 电源侧电流增大
5、 三相绕组的直流电阻不平衡
6、 高压熔断器熔断
7、 气体继电器动作
8、 储油柜冒黑烟
1、 变压器运行年久，绕组绝缘老化
2、 绕组绝缘受潮
3、 绕组绕制不当，使绝缘局部受损
4、 油道内落入杂物，使油道堵塞，局部过热
1、 更换或修复所损坏的绕组、衬垫和绝缘筒
2、 进行浸漆和干燥处理
3、 更换或修复绕组
绕组接地或相间短路
1、 高压熔断器熔断
2、 安全气道薄膜破裂、喷油
3、 气体继电器动作
4、 变压器油燃烧
5、 变压器振动
1、 绕组主绝缘老化或有破损等重大缺陷
2、 变压器进水，绝缘油严重受潮
3、 油面过低，落出油面的引线绝缘距离不足而击穿
4、 绕组内落入杂物
5、 过电压击穿绕组绝缘
1、 更换或修复绕组
2、 更换或处理变压器油
3、 检修渗漏油部位，注油至正常位置
4、 清除杂物
5、 更换或修复绕组绝缘，并限制过电压的幅值
绕组变形与断线
1、 变压器发出异常声音
2、 断线相无电流指出
1、 制造装配不良，绕组未压紧
2、 短路电流的电磁力作用
3、 导线焊接不良
4、 雷击造成断线
5、 制造上缺陷，强度不够
1、 修复变形部位，必要时更换绕组
2、 拧紧压圈螺钉，紧固松脱的衬垫、撑条
3、 割除熔蚀在截面缩小的导线或补换新导线
4、 修补绝缘，并作浸漆干燥处理
5、 修复改善结构，提高机械强度
铁芯片间绝缘损坏
1、 空载损耗变大
2、 铁芯发热，油温升高，油色变深
3、 吊出变压器器身检查，硅钢片漆膜脱落或发热
4、 变压器发出异常声响
1、 硅钢片间绝缘老化
2、 受强烈振东，片间发生位移或摩擦
3、 铁芯紧固件松动
4、 铁芯接地后发热，烧坏片间绝缘
1、 对绝缘损坏的硅钢片重新刷绝缘漆
2、 紧固铁芯夹件
3、 按铁芯接地故障处理方法
铁芯多点接地或者接地不良
1、 高压熔断器熔断
2、 铁芯发热，油温升高，油色变黑
3、 气体继电器动作
4、 吊出器身检查，硅钢片局部烧熔
1、 铁芯与穿心螺杆间的绝缘老化，引起铁芯多点接地
2、 铁芯接地片断开
3、 铁芯接地片松动
1、 更换穿心螺杆与铁芯间的绝缘管和绝缘衬
2、 更换新接地片或将接地片压紧
套管闪络
1、 高压熔断器熔断
2、 套管表面有放电痕迹
1、 套管表面脏污
2、 套管有裂纹或破损
3、 套管密封不严，绝缘受损
4、 套管间掉入杂物
1、 清除套管表面的脏污
2、 更换套管
3、 更换封垫
4、 清除杂物
分接开关烧损
1、 高压熔断器熔断
2、 油温升高
3、 触点表面产生放电声
4、 变压器油发出“咕嘟”声
1、 动触头弹簧压力不够，或过渡电阻损坏
2、 开关装备不良，造成接触不良
3、 连接螺栓松动
4、 变压器油位下降，使分接开关暴露在空气中
5、 分接开关位置错位
1、 更换或修复触头接触面，更换弹簧或过渡电阻
2、 按要求重新装配并进行调整
3、 紧固松动的螺栓
4、 更换绝缘板
5、 补注变压器油至正常油位
6、 纠正错位
变压器油变劣
油色变暗
1、 变压器故障引起放电造成变压器油分解
2、 变压器油长期受热氧化使油质变劣
对变压器油进行过滤或换新油
对处于运行状态的变压器，运行值班人员应定时进行巡视检查，了解和掌握变压器的运行状况，发现问题及时解决，力争把故障消灭在萌芽状态。一般巡视检查的主要项目如下：
1、 储油柜和充油套管的油位和颜色。油位应与温度相对应，各部位无漏油、渗油现象。套管外部应清洁、无裂纹和放电痕迹。油色应是透明微黄色。
2、 变压器的上层油温。变压器上层油温一般应在85℃以下，对强迫油循环水冷却的变压器应在75℃以下。
3、 变压器的响声是否正常。
4、 冷却风扇、油泵、水泵运行是否正常，油流继电器工作是否正常，水冷却器的油压应大于水压。
5、 吸湿器（呼吸器）完好，吸附剂（硅胶）干燥，颜色应为蓝色。
6、 引线接头、电缆、母线应无发热征象。
7、 瓦斯继电器内应无气体。
8、 变压器外壳接地良好，控制箱和副边绕组端子箱应关严，无受潮。
9、 压力释放阀或安全气道及防爆膜应完好无损。
10、 干式变压器的外部表面应无积污。
11、 消防设施应齐全、完好。室内变压器应检查门窗、照明、室温及房间是否漏水、渗水等。
第三节 变压器的检修
二、 变压器的大修
(一) 变压器大修前的检查
变压器大修前首先应进行详细的检查和必要的电气试验，从而确定该变压器是否有缺陷部位，使得在大修时能取得事半功倍的效果。
对正常进行的定期大修的变压器，大修前应测定一次侧与二次侧绕组之间及其分别对地的绝缘电阻；测其一次绕组和二次绕组的直流电阻并判断有无断线处。另外，还应对该变压器的外壳、散热器、储油柜、防爆管、套管等附件进行一次细致的检查，查看有无渗油、漏油、和破裂、凹凸等现象。
对于因故障而进行大修的变压器，大修前应当进行检查和实验项目主要包括以下内容：
1、 查看变压器的运行记录
搜集变压器在运行中已暴露出并被运行人员记录在案的缺陷，对照这些缺陷到现场变压器上一一核对，制定针对性的检修措施。
2、 检查气体继电器是否动作
若气体继电器动作过，则说明由于严重内部故障已产生了大量气体。在因气体继电器动作引起跳闸后，应迅速鉴别气体颜色、气味和可燃性，并据此推测故障类型和原因：不易燃的黄色气体是木材受热分解产生；可燃、有强烈臭味的淡灰色气体是纸和纸板产生；灰色或黑色易燃气体是变压器油分解产生。
3、 检查变压器外观
对各部件故障状况进行记录。在对变压器开箱吊芯前，尽快对故障变压器的储油柜、防爆管、油箱、高低压套管、上层油温、引线接头状况等进行检查记录。通过外部检查，发现上述部件故障，以便在大修中进行处理。
4、 测定各绕组之间及其对地的绝缘电阻
5、 直流泄漏和交流耐压试验
在故障变压器中，常存在绝缘被击穿之后。由于变压器油的流入而出现绝缘恢复的假象。这时使用摇表检查，很难得出正确的结果，必须用直流泄露和交流耐压试验来测定，以判明其情况。
6、 测量各绕组的直流电阻
7、 测定变压器变比
8、 测定变压器三相空载电流
在变压器一次侧接上额定电压，二次侧开路时测量它的空载电流（励磁电流），可判断绕组和铁芯是否有故障。测得的空载电流与上次试验的数值比较不应偏大。
9、 变压器油实验
取样进行简化试验，确定变压器油是否合格，是否需要进行处理。
(二) 变压器的吊芯
变压器大修时，都应将器身吊出油箱进行检修。由于变压器和绕组绝缘对污秽、潮气很敏感，易于受到损坏，不宜长时间和空气接触，故吊芯是变压器检修中技术性较强的一项工作。
1、 吊芯的注意事项
（1）吊芯一般应在良好天气（相对湿度不大于75%）并且无灰烟、尘土、水汽的清洁场所进行。
（2）如果必须在相对湿度大于75%的天气起吊，则应使变压器铁芯温度（按变压器上层油温计算）比大气温度高10℃以上，或使室内温度高出大气温度10℃且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下才能进行吊芯，以免器身受潮。
（3）器身在空气中暴露的时间按规定不超过以下值：干燥空气（相对湿度不大于65%）——16小时，潮湿空气（相对湿度不大于75%）——12小时。器身暴露时间从变压器放油时起至开始抽真空或注油时为止。
（4）起吊前应仔细检查钢丝绳的强度和勾挂的可靠性。每根吊绳和铅垂线之间的夹角不应大于30°，当该角过大时，应适当加长钢丝绳，或加木撑，如图2-1所示。
（5）起吊时应水平起吊，防止器身的铁芯、绕组及绝缘部件在起吊过程中与油箱碰撞损坏。
（6）起吊时应注意安全，在起吊过程中严禁将手等身体各部分置于箱盖和油箱之间。另外，起吊时应有专人指挥，油箱四角亦要有人监视。
2、吊芯的工艺程序
（1）变压器停电后，拆开变压器的高、低压套管引线；断开风扇、温度计、气体继电器等的电源，并把线头用胶布包好，做好记号；拆掉变压器接地线及小车垫铁，并对变压器安装位置做好记号。
（2）将变压器运至检修现场。
（3）放出变压器油。对箱式变压器，把油放至接近上铁轭顶面即可。油管应预先检查好，以防止跑油。
（4）拆除储油柜，如油防爆管和气体继电器，可同样拆去。然后拆去箱盖四周与箱壳之间连接的螺栓。
（5）对容量3200kVA及以下的变压器，可将箱盖连同器身一起吊出