摘要 大型电力变压器在国民经济及日常生活中占有重要地位。随着工农业的发展，对电力需求会越来越大，这就导致变压器在容量、电压等级上逐渐提高。随之，对变压器的运行质量和工作环境的要求也会越来越高。因实习期间在63919部队变电站实习，期间多次接触油浸式变压器和干式变压器，所以本文通过研究油浸式变压器和干式变压器的工作原理及各部件特性，经过在63919部队变电站里的油浸式变压器和干式变压器进行了多次实验举例和列表的方法，阐述了油浸式变压器和干式变压器正确维修、排查及使用方法。【关键词】变压器；绕组；变压器油；电枢铁心；铁芯；绝缘材料。油浸式变压器和干式变压器保养与常见故障的检修1 变压器的作用变压器的基本功能是改变交流电压，他是电力系统中必不可少的电气设备。 电力是现代工业的主要能源。电能输送的能量之大、距离之远，是任何其它能源无法相比的。在电力的远距离输送中，为了减少能量的损耗，通常都采用超高压，如220kV、500kV，甚至向更高发展。可是，发电机由于结构上的限制，通常只能发出10kV电压。因此，必须通过变压器的升压，踩能进行远距离输送。电能送到目的地后，为了实用的安全性，又要通过变压器为用户需要的380V/220V的低压。2 变压器的分类变压器的用途极广、种类繁多，故其分类相应也很多。1. 按变压器的相数分，可分成单项变压器和三相变压器。2. 变压器的绕组分数，有单绕组变压器（即自耦变压器）、双绕组变压器的三相绕组变压器。3. 按变压器的冷却用途分，可分成自冷式、强迫风冷式、强迫油冷式和水冷式四种变压器。4. 按变压器的用途分，可分成电力变压器和特种变压器。特种变压器的种类繁多，例如：电炉变压器、焊接变压器、整流变压器、试验变压器、隔离变压器、控制变压器、中频变压器、船用变压器、矿用变压器、电流及电压互感器等。各种变压器用途不同，结构也完全不一样。3 油浸式变压器的主要结构 油浸式变压器的主要结构如图1所示 图1油浸式变压器的主要结构3.1 铁芯铁芯是变压器最基本的组成件之一，式变压器的磁路部分，变压器的一、二次绕组都在铁芯上，为提高磁路导磁系数和降低铁芯内涡流耗损，铁芯通常用0.35毫米，表面的硅钢片制成。铁芯分铁芯柱和铁轭俩部分，铁芯柱上套绕组，铁轭将铁芯连接起来，使之形成闭合磁路。为防止运行中变压器铁芯、夹件、压圈等金属部件感应悬浮电位过高而造成放电，这些部件均需单点接地。为了方便实验和故障查找，大型变压器一般将铁芯和夹件分别通过俩个套管引出接地。 铁芯的结构如图2所示图2铁芯的结构图3.2 绕组绕组和铁芯都是变压器的核心元件。由于绕组本身有电阻或接头处有接触电阻，由I2Rt知要产生热量。故绕组不能长时间通过比额定电流高的电流。另外，通过短路电流时将在绕组上产生很大的电磁力而损坏变压器。其基本绕组有同心式和交叠式两种。 绕组的实物如图3所示 图3绕组的实物图3.3 油枕油枕又叫储油柜，是一种油保护装置，它是由钢板做成的圆桶形容器，水平安装在变压器油箱盖上，用弯曲管与油箱连接。3.4吸湿器吸湿器，通常由一根管道和玻璃容器组成，内装干燥剂（硅胶或活性氧化铝）。当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水分，对空气起过滤作用，从而保持油的清洁。浸有氯化钴的硅胶，其颗粒在干燥时是钴蓝色的，但是随着硅胶吸收水分接近饱和时，粒状硅胶将转变成粉白色或红色，据此可判断硅胶是否已失效。受潮后的硅胶可通过加热烘干而再生，当硅胶颗粒的颜色变成钴蓝色时，再生工作就完成了。3.5 压力释放装置压力释放装置在保护电力变压器方面起着重要作用。充有变压器油电力变压器中，如果内部出现故障或短路，电弧放电就会在瞬间使油汽化，导致油箱内压力极快升高。 3.5.1 防爆管（又称喷油管）防爆管装于变压器的顶盖上，喇叭形的管子与大气连接，管口有薄膜封住。当变压器内部有故障时，油温升高，油剧烈分解产生大量气体，使油箱内压力剧增。当油箱内压力升高至5104Pa时，防爆管薄膜破碎，油及气体由管口喷出，防止变压器的油箱爆炸或变形。防爆膜一般用玻璃制作，中间用玻璃刀划十字，降低玻璃机械强度，使其在设定压力下正确动作。 防爆管的结构如图4所示图4防爆管的结构图3.5.2 压力释放器压力释放器与防爆管相比，具有开启压力误差小、延迟时间短（仅2ms）、控制温度高、能重复动作使用等优点，故被广泛应用于大、中型变压器上。压力释放器也称减压器，它装在变压器油箱顶盖上，类似锅炉的安全阀。当油箱内压力超过规定值时压力释放器密封门（阀门）被顶开，气体排出，压力减小后，密封门靠弹簧压力又自行关闭。可在压力释放器投入前或检修时将其拆下来测定和校正其动作压力。压力释放器动作压力的调整，必须与气体继电器动作流速的整定相协调。压力释放器安装在油箱盖上部，一般还接有一段升高管使释放器的高度等于油枕的高度，以消除正常情况下油压静压差。3.6 散热器散热器形式有瓦楞性、扇形、圆形、排管等，散热面积越大，散热的效果就越好。当变压器上层油温与下部油温有温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。为提高变压器冷却效果，可采用风冷、强迫油风冷和强迫油水冷等措施。散热器的主要故障是漏油。3.7 绝缘套管变压器绕组的引出线从箱内穿出油箱引出时必须经过绝缘套管，以使带电的引线绝缘。绝缘套管主要由中心导电杆和磁套组成。导电杆在油箱内的一端与绕组连接，在外面的一端与外线路连接。它是变压器易出故障的部件。绝缘套管的结构主要取决于电压等级。电压低的一般采用简单的实心磁套管。电压较高时，为了加强绝缘能力，在瓷套和导电杆间留有一道充油层，这种套管称为充油套管。电压在110kV以上，采用电容式充电套管，简称为电容式套管。电容式套管除了在瓷套内腔中充油外，在中心导电杆（空心铜管）与法兰之间，还有电容式绝缘体包着导电杆，作为法兰与导电杆之间的主绝缘。3.8 分接开关（又称调压装置）分接开关是调整变压比的装置。双绕组变压器的一次绕组及三绕组变压器的一二次绕组一般有3、5、7个或19个分接头位置，分接头的中间分头为额定电压的位置。3个分接头的相邻分头电压相差5，多个分头的相邻分头电压相差2.5或1.25。操作部分装于变压器顶部，经传动杆伸入变压器的油箱。根据系统运行的需要，按照指示的标记来选择分接头的位置。变压器的高压装置分为无载调压和有载调压两种。无载分接开关，是在不带电情况下切换，其结构简单。有载分接开关，是在不停电情况下切换，在带负荷下进行，故在电力系统中被广泛采用。3.9 气体继电器气体继电器也称瓦斯继电器，它是变压器的主要保护装置，安装在变压器油箱与储油柜的连接管上。有1%-1.5%的倾斜角度，以使气体能流到瓦斯继电器内，当变压器内部故障时，由于油的分解产生的油气流，冲击继电器下挡板，使接点闭合，跳开变压器各侧断路器。 压力释放器的实物如图5所示图5压力释放器的实物图3.10 净油器（又称温差过滤器）油器是一个充满吸附剂（硅胶或活性氧化铝）的容器，它安装在变压器油箱的侧壁或强油冷却器的下部。在变压器运行时，由于上、下油层之间的温差，变压器油从上向下经过净油器形成对流。油与吸附剂接触，其中的水分、酸和氧化物等被吸收，使油质清洁，延长油的使用寿命。4 油浸式变压器的保养与维护4.1 检查油温油面温度计是为了测量和控制变压器顶层油温而设计的，同时也适用其它设备的检测和控制。仪表具有良好的防护性能，能在户外条件下正常工作，一般仪表内装有三组或四组可调控制开关。4.2 吸湿器当变压器由于负荷或环境温度的变化而使变压器油的体积发生胀缩，迫使储油柜内的气体通过吸湿器产生呼吸，以清除空气中的杂物和潮气，保持变压器内变压器油的绝缘强度。 变压器硅胶在干燥的状态下呈兰色，吸收潮气后变为粉红色，即说明硅胶已失去了吸湿效能，必须进行干燥或更换。4.3 检查油位 油柜是为了满足油箱内变压器油体积变化而设立的一个与变压器油箱相通的容器。通过观察油位指示计检查储油柜或其它容器的油位。油位必须符合油位曲线牌指示的温度。如果油位太低，必须排除导致油损耗的故障，注入新的合格油，需使用的油牌号见油的检验证明。4.4 套管由导电杆和套形绝缘件组成的一种组件绝缘件。对于变压器来说，是用它将其内部的绕组引出线与电力系统或用电设备进行电气的连接。必须检查套管的油位是否正常。检查套管外表是否清洁，有无裂纹、破损及放电等现象。检查套管接线端子与母线连接是否松动。检查油纸电容式套管的油位是否正常。检查油纸电容式套管将军帽是否松动。检查套管外表是否清洁，有无裂纹、破损及放电等现象。4.5 取油样（用于油分析）采油样的是监测变压器运行状态及反应内部是否存在故障的非常重要的手段。变压器运行前、运行了很长时间或者为防止击穿应对油采油样。建议采油样最长间隔期2年。油样阀位于 “中部”和“底部”，采油样用于其它分析。化验项目一般为介损、油色谱、耐压、微水等项。4.6 切换所有分接，以清洁开关触头 铜触头浸于油中时，会失去光泽。这种锈蚀层可能会导致触头温度升高。所以无励磁调压开关一年至少一次切换所有分接头。以清洁触头（变压器断电时）。4.7 检查联锁 端部位置是机械固定的。当到达端部位置时，开关只能向反方向转动。4.8 检查法兰连接和焊接是否漏油所有的法兰、密封和焊接都须检查是否漏油。如果发现泄漏，必须及时再次拧紧螺钉，替换密封件或焊接进行弥补。焊接只能由有经验的焊工进行。必须遵守所有有关的事故预防规章，特别是油浸变的防火措施。5 油浸式变压器常见故障原因分析5.2 油浸式变压器内部出现异常声响 变压器内部出现异常声响可能有以下原因：严重的过负荷使变压器内部发生沉重的“嗡嗡”声；由于内部有接触不良或有击穿点，使变压器内部发生“吱吱”或“噼啪”的放电声；由于变压器顶盖连接轴栓个别零件松动，变压器铁芯未被夹紧，造成硅钢片振动，会发出强烈噪声；电网中有接地或短路故障时，绕组中流过很大的电流，会发出强烈的噪声；变压器接有大型动力设备或能产生谐波电流的设备时，设备运行都可能导致变压器发出“哇哇”的叫声；由于铁芯出现谐振，变压器发生忽粗忽细的噪声；变压器的原边电压过高、电流过大都会发生异声；由于过电压、绕组或引出线对外壳放电，或铁芯接地线断开，致使铁芯对外壳放电，均使变压器发出放电声。 5.2 变压器油位过高或过低一般情况下油温的变化可以改变油位。随着油温的变化，油位也相应出现一定范围的改变。但是，在不正常情况下，由于渗油、渗水等故障和其他事故也会引起油位的异常变化。其次，油温的变化与负荷状况、环境温度等条件有关。当油位变化与这些因素不一致时，则可能是假油位。出现假油位的原因：油标管堵塞；防爆管排气孔堵塞。另外，油位过高将造成溢油；油位过低，则可能造成变压器内部引出线乃至线圈外露，导致内部放电。5.3 变压器油质变坏或油温突然升高 在工作状态时，变压器油的主要作用是冷却和绝缘。当长时间过热运行或壳体进水，吸收潮气，会使油质变坏。通过油标观察会发现油色异常加深或变黑；经取样分析可以