2.3　变压器

2.3.1　油浸式电力变压器的结构

目前，油浸式电力变压器的产量最大，应用面最广。油浸式电力变压器的结构如图2-6所示，其主要由下列部分组成。

2.3.2　变压器投入运行前的检查

新装或检修后的变压器，投入运行前应进行全面检查，确认符合运行条件时，方可投入试运行。

①检查变压器的铭牌与所要求选择的变压器规格是否相符。例如各侧电压等级、联结组标号、容量、运行方式和冷却条件等是否与实际要求相符。

②检查变压器的试验合格证是否在有效期内。

③检查储油柜上的油位计是否完好，油位是否在与当时环境温度相符的油位线上，油色是否正常。

④检查变压器本体、冷却装置和所有附件及油箱各部分有无缺陷、渗油、漏油情况。

⑤检查套管是否清洁、完整，有无破裂、裂纹，有无放电痕迹及其他异常现象，检查导电杆有无松动、渗漏现象。

⑥检查温度计指示是否正常，温度计毛细管有无硬弯、压扁、裂开等现象。

⑦检查变压器顶上有无遗留杂物。

⑧检查吸湿器是否完好，呼吸应畅通，硅胶应干燥。

⑨检查安全气道及其保护膜是否完好。

检查变压器高、低压两侧出线管以及引线、母线的连接是否良好，三相的颜色标记是否正确无误，引线与外壳及电杆的距离是否符合要求。

气体继电器内应无残存气体，其与储油柜之间连接的阀门应打开。

检查变压器的报警、继电保护和避雷等保护装置工作是否正常。

检查变压器各部位的阀门位置是否正确。

检查分接开关位置是否正确，有载调压切换装置的远方操作机构动作是否可靠。

检查变压器外壳接地是否牢固可靠，接地电阻是否符合要求。

检查变压器的安装是否牢固，所有螺栓是否紧固。

对于油浸风冷式变压器，应检查风扇电动机转向是否正确，电动机是否正常。经过一定时间的试运转，电动机有无过热现象。

对于采用跌落式熔断器保护的，应检查熔丝是否合适，有无接触不良现象。

对于采用断路器和继电器保护的，要对继电保护装置进行检查和核实，保护装置动作整定值要符合规定；操作和联动机构动作要灵活、正确。

对大、中型变压器要检查有无消防设施，如1211灭火器、黄沙箱等。

2.3.3　变压器的巡视与检查

（1）变压器运行中的监视与检查

对运行中的变压器应经常进行仪表监视和外部检查，以便及时发现异常现象或故障，避免发生严重事故。

①检查变压器的声响是否正常，是否有不均匀的响声或放电声等。均匀的“嗡嗡”声为正常声音。

②检查变压器的油位是否正常，有无渗、漏油现象。

③检查变压器的油温是否正常。变压器正常运行时，上层油温一般不应超过85℃，另外用手抚摸各散热器，其温度应无明显差别。

④检查变压器的套管是否清洁，有无裂纹、破损和放电痕迹。

⑤检查各引线接头有无松动和过热现象（用示温蜡片检查）。

⑥检查安全气道有无破损或喷油痕迹，防爆膜是否完好。

⑦检查气体继电器是否漏油，其内部是否充满油。

⑧检查吸湿器有无堵塞现象，吸湿器内的干燥剂（吸湿剂）是否变色。如硅胶（带有指示剂）由蓝色变成粉红色，则表明硅胶已失效，需及时处理与更换。

⑨检查冷却系统是否运行正常。对于风冷油浸式变压器，检查风扇是否正常，有无过热现象；对于强迫油循环水冷却的变压器，检查油泵运行是否正常，油的压力和流量是否正常，冷却水压力是否低于油压力，冷却水进口温度是否过高。对于室内安装的变压器，检查通风是否良好等。

⑩检查变压器外壳接地是否良好，接地线有无破损现象。

检查各种阀门是否按工作需要，应打开的都已打开，应关闭的都已关闭。

检查变压器周围有无危及安全的杂物。

当变压器在特殊条件下运行时，应增加检查次数，对其进行特殊巡视检查。

（2）变压器的特殊巡视检查

当变压器过负载或供电系统发生短路事故，以及遇到特殊的天气时，应对变压器及其附属设备进行特殊巡视检查。

①在变压器过负载运行的情况下，应密切监视负载、油温、油位等的变化情况；注意观察接头有无过热、示温蜡片有无熔化现象。应保证冷却系统运行正常，变压器室通风良好。

②当供电系统发生短路故障时，应立即检查变压器及油断路器等有关设备，检查有无焦臭味、冒烟、喷油、烧损、爆裂和变形等现象，检查各接头有无异常。

③在大风天气时，应检查变压器引线和周围线路有无摆动过近引起闪弧现象，以及有无杂物搭挂。

④在雷雨或大雾天气时，应检查套管和绝缘子有无放电闪络现象，变压器有无异常声响，以及避雷器的放电记录器的动作情况。

⑤在下雪天气时，应根据积雪融化情况检查接头发热部位，并及时处理积雪和冰凌。

⑥在气温异常时，应检查变压器油温和是否有过负载现象。

⑦在气体继电器发生报警信号后，应仔细检查变压器的外部情况。

⑧在发生地震后，应检查变压器及各部分构架基础是否出现沉陷、断裂、变形等情况；有无威胁安全运行的其他不良因素。

2.3.4　切换分接开关的注意事项

如果电源电压高于变压器额定电压，则对变压器本身及其负载都会产生不良后果。通常，变压器在额定电压下运行时，铁芯中的磁通密度已接近饱和状态。如果电源电压高于额定电压，则励磁电流将急剧增大，功率因数随之降低。此外，电压过高还可能烧坏变压器的绕组。当电源电压超过额定电压的105%时，变压器绕组中感应电动势的波形就会发生较大的畸变，其中含有较多的高次谐波分量，会使感应电动势最大值增高，从而损坏绕组绝缘。

另一方面，电源电压过高，变压器的输出电压也会相应增高，这不但会导致用电设备过电压，而且还将降低用电设备的寿命，严重时甚至击穿绝缘，烧坏设备。

因此，为了保证变压器和用电设备安全运行，规定变压器的输入电压，即电源电压不得高于变压器额定电压的105%。

用户对电源电压的要求，总是希望能稳定一些，以免对用电设备产生不良影响。而电力系统的电压是随运行方式和负载的增减而变动的。因此，通常在变压器上安装分接开关，以便根据系统电压的变动进行适当调整，从而使送到用电设备上的电压保持相对稳定。

普通变压器通常采用无励磁调压。切换分接开关时，应首先将变压器从高、低压电网中退出运行，然后进行切换操作。由于分接开关的接触部分在运行中可能烧蚀，或者长期浸入油中产生氧化膜造成接触不良，所以在切换之后还应测量各相的电阻。对大型变压器尤应做好这项测量工作。

装有有载调压装置的变压器，无需退出运行就可以进行切换，但也要定期进行检查。

2.3.5　补充变压器油的注意事项

（1）变压器中取油样的方法与注意事项

1）变压器中取油样的方法　变压器中取油样应注意正确方法，否则将影响试验结果的正确性。

①取油样时，在变压器下部放油阀门处进行。先放出2L变压器油，擦净阀门，再用变压器油冲洗若干次。

②用取出的变压器油，冲洗样瓶两次，然后方可灌瓶。

③灌瓶前，把瓶塞用净油洗干净，将变压器油灌入瓶后，立即将瓶盖盖好，并用石蜡封严瓶口，以防受潮。

④取油样时，先检查油位计，看变压器是否缺油，变压器缺油时，不能取油样。

⑤启瓶时，要求室温与取油样时的温差不得过大，最好在同一温度下进行，以免影响试验结果。

2）变压器中取油样的注意事项

①运行变压器中取油样，应在天气干燥时进行。

②取油样使用的瓶子，需经干燥处理。

③油量应一次取够，根据试验的需要，做油耐压试验时，油量不少于0.5L；做简化试验时的油量不少于1L。

（2）变压器油的简易鉴别方法

通常，变压器油只有经过耐压试验，才能鉴别其优劣。但是，油质不佳的油，也可大致从外观上鉴别出来。一般可以从以下几个方面进行鉴别。

①颜色：新油一般为浅黄色，长期运行后呈深黄色或浅红色。如果油中有沉淀物，油色变为深暗色，并带有不同颜色，则表明油不合格。如果油色发黑，则表明油炭化严重，不宜继续使用。

②透明度：将变压器油盛在直径30～40mm的玻璃试管中观察，在-5℃以上时应该是透明的。如果透明度低，说明油中杂质多，有游离碳。

③荧光：装在试管中的新油，迎着光线看时，在两侧会呈现出乳绿或蓝紫色反射光线，称为荧光。如果荧光很微弱或完全没有，说明油中有杂质和分解物。

④气味：合格的油没有气味或只有一点煤油味。如果有焦味，则表示油不干燥；若油有酸味，则表示油已严重老化。鉴别气味时，应将油样搅匀并微微加热；也可滴几滴油在清洁的手上研磨，鉴别其气味。

（3）补充变压器油的注意事项

如果变压器缺油，可能产生以下后果。

①油面下降到油位计监视线以下，可能造成气体保护装置误动作，并且也无法对油位和油色进行监视。

②油面下降到变压器顶盖之下，将增大油与空气的接触面积，使油极易吸收水分和氧化，从而加速油的劣化。潮气进入油中，会降低绕组的绝缘强度，使铁芯和其他零部件生锈。

③因渗漏而导致严重缺油时，变压器的导电部分对地和相互间的绝缘强度将大大降低，遭受过电压时极易击穿。

④变压器油不能浸没分接开关时，分接头之间会泄漏放电而造成高压绕组短路。

⑤油面低于散热管的上管口时，油就不能循环对流，使变压器温升剧增，甚至烧坏变压器。

如果变压器出现缺油现象，通常可采取以下措施。

①如因天气突变、温度下降造成缺油，可关闭散热器并及时补充油。

②若大量渗、漏油，可根据具体情况，按规程采取相应的补油措施。

在变压器运行中，如果需要补充油，应注意以下几点。

①防止混油，新补入的油应经试验合格。

②补油前应将气体保护装置改接信号位，以防止误动掉闸。

③补油后要检查气体继电器，及时放出气体，运行24h后如果无异常现象，再将其接入跳闸位置。

④补油量不得过多或不足，油位应与变压器当时的油温相适应。

⑤禁止从变压器下部阀门补油，以防止将变压器底部的沉淀物冲入绕组内而影响绝缘和散热。

2.3.6　变压器常见故障的处理方法

（1）变压器过负载的处理方法

运行中的变压器如果过负载，可能出现电流指示超过额定值，有功、无功功率表指针指示增大，或出现变压器“过负载”信号、“温度高”信号和音响报警等信号。

值班人员若发现上述异常现象或信号，应按下述原则进行处理。

①向有关负责人汇报，并做好记录。

②及时调整变压器的运行方式，若有备用变压器，应立即投入运行。

③及时调整负载的分配，与用户协商转移负载。

④如属正常过负载，可根据正常过负载的倍数确定允许时间，若超过时间应立即减小负载。同时，要加强对变压器温度的监视，不得超过允许温度值。

⑤如属事故过负载，则过负载的允许倍数和时间应根据制造厂的规定执行。

⑥对变压器及其有关系统进行全面检查，若发现异常，应立即汇报调度员并进行处理。

（2）变压器自动跳闸的处理方法

变压器自动跳闸后，一般应按以下步骤进行处理。

①变压器自动跳闸后，值班人员应投入备用变压器，调整负载和运行方式，保持运行系统及其设备处于正常状态。

②检查属于何种保护动作及动作是否正确。

③了解系统有无故障和故障性质。

④属于下述情况，又经调度员同意，可不经外部检查进行试送电：人员误碰、误操作和保护装置误动作；仅变压器的低压过电流或限时过电流保护装置动作，同时跳闸变压器的下一级设备发生故障而保护装置未动作，且故障点已隔离，但只允许试送电一次。

⑤如属重瓦斯或速断等保护装置动作，故障时又有冲击作用，则需要对变压器及其系统停电进行详细检查，并测定绝缘电阻。在未查清原因以前，禁止将变压器投入运行。

⑥详细记录故障情况、时间和处理过程。

⑦查清和处理故障后，应迅速恢复正常运行方式。

（3）变压器重大故障的紧急处理

当发现变压器有下列情况之一时，应停止变压器运行。

①变压器内部响声过大，不均匀，有爆裂声等。

②在正常冷却条件下，变压器油温过高并不断上升。

③储油柜或安全气道喷油。

④严重漏油，致使油面降到油位计的下限，并继续下降。

⑤油色变化过甚或油内有杂质等。

⑥套管有严重裂纹和放电现象。

⑦变压器起火（不必先报告，立即停止运行）。

2.3.7　变压器运行中常见的异常现象及其处理方法

变压器运行中常见的异常现象及其处理方法见表2-1。