电网公司变压器设备常见问题分析

来源：变压器圈摘编

2016年6月16日-17日由中国电力企业联合会科技开发服务中心和全国输配电技术协作网主办的“变压器组部件及材料新技术（产品）发展研讨会”上张曦发言。

从电网公司的角度对变压器的缺陷做出了分析，包括渗漏、过热、密封失效、套管接触不良等等，这些缺陷随着时间推移而不断出现。这些问题也反映出变压器生产商在采购组件、部件时对它们的品质重视程度不够，对用户也没有相应的指导性措施。这里提出的一个核心问题是在变压器生命周期的中后期，这些影响变压器运行质量的问题如何处理是变压器生产厂商应该考虑改善的问题。 

一、变压器不同类型缺陷率与年限分析• 运行时间小于6年，缺陷类型主要为渗漏、分接开关以及冷却装置的机械方面的问题；
• 运行时间在6年到15之间，多为套管端部以及与一次接线端子连接处接触不良发生过热缺陷；
• 运行时间大于15年的变压器设备，运行中的缺陷主要表现为渗漏油缺陷。  

二、网内变压器渗漏缺陷次数、缺陷率与运行年限分布

• 渗漏缺陷始终贯穿着变压器整个生命周期；
• 投运前6年发生渗漏缺陷的绝对次数较高，多与安装工艺有关；
• 运行7-15年期间处于稳定期，缺陷次数和缺陷率均处于较低水平；
• 超过17年后渗漏缺陷率开始陡增，可能变压器密封件超过17年后自然老化，已基本处于失效状态。

三、网内变压器过热缺陷次数、缺陷率与运行年限分布

• 热缺陷则主要表现为套管端部接触不良引发的过热；

• 过热缺陷则主要出现在设备运行6-15年期间，主要原因在于套管接线夹接触部位氧化、导电膏老化等现象随着运行时间而逐渐出现；

四、各电压等级变压器缺陷部位、缺陷类型分析

• 密封不良引起的渗漏缺陷较突出，110kV和220kV变压器尤为严重。从部位来看，又以套管和法兰阀门渗漏缺陷最为突出；

• 110kV、220kV变压器分接开关缺陷较突出；

• 各电压等级变压器过热故障比较突出。主要表现为套管端部接触不良引发的过热缺陷；

• 变压器发生缺陷的主要部位是套管、法兰阀门、冷却装置、分接开关。其中套管相关缺陷占比约为30%左右；

• 法兰阀门相关缺陷主要涉及密封不良导致的渗漏缺陷。其中相当一部分为套管端部密封、套管法兰与主变升高座密封发生渗漏，此类缺陷极易发展成为进水受潮从而导致绝缘故障。

• 网内变压器本体绝缘状态良好。缺陷的部位绝大部分依然集中在套管、冷却装置、分接开关、继电器、压力释放阀等组部件上；

• 测控元器件损坏主要涉及冷却装置和分接开关的电源控制和机械动作控制部分，此部分属于低压器件或电子元器件，暴露出了较多问题。

五、缺陷责任原因

• 变压器紧急、重大缺陷的四大责任原因：产品质量、设备老化、外部环境、安装质量；

• 变压器产品的质量原因导致的缺陷占比超过半数，其缺陷原因多为密封不良、接触不良、   

元器件故障等原因，绝缘缺陷较少。反映出部分厂家供货产品在组部件和外协件外购件

特别是密封材料的管理不够重视，在选材用材上存在问题；

• 变压器供应商对于组部件以及密封圈等外购件的检修维护周期项目以及检修周期并没有给出合理的规定建议和要求，无法给生产运行一线单位以足够的依据和指导进行产品的维护和保养工作。造成用户维护策略与厂家产品之间脱节。

六、故障率与运行年限分析

• 变压器设备的故障率随着运行年限增长在0-15年内缓慢增长，运行时间达到20年时出现明显增长；

• 运行超过15年的变压器故障主因：遭受短路冲击发生损坏、受潮引发绝缘故障、内部发生绝缘故障成为其事故事件的主因；

• 承受短路能力不足是老旧变压器存在的一个普遍问题，主要原因在于：1.早期标准中规定的短路容量较小；2.早期变压器设计、工艺、材料的选用对抗短路能力考虑不足；3.长期运行中线圈支撑材料有所收缩，轴向压紧力不足或者压紧失效。

• 近两年进行的老旧变压器线圈加固以及加装限流电抗器等措施在降低变压器因短路造成的故障中成效良好。

七、故障部位与技术原因

• 导致变压器故障的主要技术原因：线圈抗短路能力不足、本体内部（含线圈、套管、分接开关、引线、铁心）绝缘系统受损放电、保护误动；

• 引发变压器故障的主要部位：线圈、套管、非电量保护装置、分接开关、本体绝缘系统。其中又以内部线圈最突出，主要是线圈承受短路能力不足的问题。

 变压器圈
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