变压器绕组故障诊断与维修

一、绝缘受潮

变压器绕组受潮主要是从大气中直接吸收潮气，也可能从绝缘油中吸收潮气，应对变压器绕组进行加热烘干。潮气直接侵入变压器绝缘的主要途径有：

1、运输保管阶段

由于变压器油箱密封不严使潮气侵入，当密封破坏严重时，水珠直接滴落在绝缘上；密封破坏轻微时，大气进入油箱，也会引起绝缘逐渐受潮。若发现油箱密封破坏，应及时处理。

2、芯部检查阶段

变压器芯部检查时，由于绕组和铁芯的绝缘直接暴露在空气中，使大气中的水蒸气在绝缘物表面凝结和渗透，造成绝缘受潮。受潮的程度与大气的湿度、温度、变压器芯部的温度及芯部在大气中暴露的时间等因素有关。

3、抽真空过程

对于110kV以上的变压器需要真空注油，在真空状态下,有助于排除绝缘油中的水分和空气，但在油箱真空被破坏时，大气压力下的空气进入油箱，使体积膨胀，温度急剧下降，水蒸气从空气中析出，在油箱内壁产生结露现象，使水分侵入绝缘油中，造成绕组受潮。应使真空注油连续进行，不宜间断。

二、绝缘老化

运行年限较长的变压器绕组绝缘可能老化，一般可观察绕组的颜色，测试其弹性、密度和机械强度及有无损伤等情况来判断绕组能否继续使用。通常将绕组的老化程度分为四级：

1、一级(绝缘良好)

用手指压下后绝缘暂时变形，手松开后恢复原状，绝缘不会被手指压裂，表面颜色较淡，富有弹性。

2、二级(绝缘合格)

用手指压下时不会出现裂纹，颜色稍深，且质地较硬。

3、三级(绝缘不可靠)

用手指压下后出现较小的裂缝，颜色较深，绝缘有相当程度的老化，较坚硬，已变脆。应对绝缘进行浸漆处理，同时在运行中应注意监视。

4、四级(绝缘劣化)

用手指压下后，绝缘出现龟裂，呈炭片状脱落，将其稍弯曲即裂断，颜色发黑，绝缘非常脆弱，属严重老化，应更换变压器绕组。

三、绝缘击穿

变压器绕组的主绝缘击穿是指低压绕组与铁芯柱之间的绝缘、高低压绕组之间的绝缘、相邻两高压绕组之间的相间绝缘、绕组两端与轭铁之间的绝缘等，这些部位的绝缘击穿后相当于绕组相间短路或接地。

造成绕组绝缘击穿的主要原因有：

1. 绝缘老化引起破裂或折断；

2. 变压器油受潮，油质变劣；

3. 绕组内部落入异物；

4. 线路故障使绝缘受到机械损伤；

5. 变压器的停送电或雷电波造成过电压使绕组绝缘击穿。对于过电压击穿后的绝缘并不一定会立即失去运行能力，但会造成绝缘上的隐患。如果再次出现过电压，就会在原处造成二次击穿，使绝缘性能进一步降低，直至发生短路故障。

发现以上故障后，应首先测量绝缘电阻，然后吊出绕组更换有关绝缘并予以烘干，对变压器油应进行除去水分、过滤等处理。

四、匝间短路

1. 由于变压器运行时间太长，绝缘自然老化而损坏，或散热不良，长期过负荷运行及油道堵塞，使绕组部分绝缘迅速劣化，造成匝间或层间短路。应测量变压器高、低压绕组的直流电阻与原始资料进行比较有无差别，除掉损伤绕组导线绝缘层，重新包扎绕组绝缘或重新绕制绕组并浸漆烘干。

2. 由于系统短路或其他故障，以及负荷的急剧变化，使变压器的电流超过额定电流的几倍或十几倍以上，绕组受到很大的电磁力而发生位移或变形，并使绕组温度迅速升高，造成匝间短路。应修复或更换绕组原有的绝缘。

3. 绕制绕组有缺陷，如排列、换位、压装等不正确，导线本身有毛刺，焊接不良，本身绝缘不完善或有磨损引起局部过热，使几个匝间的绝缘损坏，产生一个闭合短路环流，严重时会烧毁变压器，应将变压器芯置于空气中加10%~20%额定电压做空载试验，若有损坏点则会冒烟(做试验时应有防火措施)。

4. 由于绕组里层浸漆不透或绝缘油中含有水分，使绕组绝缘受潮，造成匝间短路。应修复或更换绕组原有的绝缘并浸漆烘干。

1. 由于主绝缘老化而破裂、折断等缺陷，应用兆欧表测量绕组对地的绝缘电阻，若击穿应更换损坏的绕组或重新绕制。

2. 绝缘油受潮，应将绝缘油进行击穿电压试验，若油质有问题，要进行处理。

3. 绕组内有杂质落入，应将绕组吊出器身外进行外观检查。

4. 过电压冲击波的作用或绕组短路产生作用力使绕组变形损坏，造成对地击穿。应更换损坏的绕组或重新绕制。

1. 由于连接不良或短路应力使引线内部断裂，或由于匝间短路引起高温使线匝烧断。应将绕组吊出器身外进行外观检查，若绕组是△形接法可用电流表检查绕组的相电流或测量直流电阻。若有一相断线时，则在三相绕组中进行三次电阻测量时，有两次测量的阻值相近，而第三次为前两次的一倍，即说明该相有故障；若完全断线则第三次仅比前两次略大；若是丫形接法，可测量直流电阻或用兆欧表检查。根据检查情况更换损坏的绕组或重新绕制。

2. 由于绕组接头和分接开关接触不良、导线内部焊接不良、匝间短路使线匝烧断，或短路应力使引线断裂。应吊芯检查，如果绕组直流电阻有差别，找出断路点并予以排除。