变压器使用在不同的部门,故障率是不同的。为了分析变压器发生故障
的危险性,可将用户划分为
11 个独立类型:(1)水泥与采矿业;(2)化工、
石油与天然气;(
3)电力部门;(4)食品加工;(5)医疗;(6)制造业;
(
7)冶金工业;(8)塑料;(9)印刷业;(10)商业建筑;(11)纸浆与造
纸业。
当考虑到频率和程度时,电力部门的风险是最高的,冶金工业及制造
业分别列在第二和第三位。
(三)、各种使用年限变压器的故障
按照变压器设计人员的说法,在
“理想状况下”变压器的使用寿命可达
30~40 年,很明显的是在实际中并非如此。在 1975 年的研究中,故障时的变压
器平均寿命为
9.4 年。在 1985 年的研究中,变压器平均寿命为 14.9 年。
在电力工业中变压器的使用寿命应当给予特别地关注。我国在改革开放
至今经历了一个工业飞速发展的阶段,基础工业特别是电力工业大规模的发展。
这些自
80 年代初到 90 年代安装的设备,按其设计与运行的状况,现在大部分
都已到了老化阶段。如今,这些设备已运行了近
25 年,故必须对已安装变压器
的故障可能性给予特别的关注。
二、变压器故障原因分析
根据有关变压器故障的资料并进行分析的结果表明,尽管老化趋势及
使用不同,故障的基本原因仍然相同。多种因素都可能影响到绝缘材料的预期寿
命,负责电气设备操作的人员应给予细致地考虑。这些因素包括:误操作、振动、
高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、对控制设备的维护不够、清洁不良、
对闲置设备的维护不够、不恰当的润滑以及误用等。
下面给出了在过去几十年中美国
HSB 公司总结出的有关变压器故障的
基本原因,列出了分别由
1975、1983 以及 1998 年的研究得出的关于故障通常的
原因及其所占比例。
(一)、线路涌流
线路涌流(或称线路干扰)在导致变压器故障的所有因素中被列为首
位。这一类中包括由误操作、变压器解并列、有载调压分接头拉弧等原因引起的操
作过电压、电压峰值、线路故障
/闪络以及其他输配(T&D)方面的异常现象。这类
起因在变压器故障中占有绝大部分的比例。
(二)、绝缘老化
在过去的
10 年中在造成故障的起因中,绝缘老化列在第二位。由于绝
缘老化的因素,变压器的平均寿命仅有
17.8 年,大大低于预期为 35~40 年的寿
命!在
1983 年,发生故障时变压器的平均寿命为 20 年。
(三)、受潮
受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入
油箱以及绝缘油中存在水分。
(四)、维护不良
保养不够被列为第四位导致变压器故障的因素。这一类包括未装变压器
的保护装置或安装的不正确、冷却剂泄漏、污垢淤积以及腐蚀。
(五)、过载
这一类包括了确定是由过负荷导致的故障,仅指那些长期处于超过铭
牌功率工作状态下小马拉大车的变压器。过负荷经常会发生在发电厂或用电部门
持续缓慢提升负荷的情况下。最终造成变压器超负荷运行,过高的温度导致了绝