電力設(shè)備故障排查案例分析一、案例背景與故障現(xiàn)象某地區(qū)110kV變電站#2主變壓器（型號SFSZ____/110）投運5年，近期值班人員巡檢時發(fā)現(xiàn)變壓器本體發(fā)出間歇性“嗡嗡”異聲，伴隨輕微本體振動。異聲頻率隨負(fù)荷波動略有變化，但無明顯規(guī)律；監(jiān)控系統(tǒng)未報油溫、油位異常，當(dāng)前負(fù)荷率約70%（額定負(fù)荷50MVA），油溫45℃（環(huán)境溫度25℃），油位正常。結(jié)合設(shè)備運行狀態(tài)，初步判斷故障可能涉及繞組、鐵芯、冷卻系統(tǒng)或附件，需進(jìn)一步排查。二、故障排查過程（一）外部及常規(guī)參數(shù)檢查現(xiàn)場觀察變壓器本體無明顯變形、滲漏油，冷卻器風(fēng)扇運轉(zhuǎn)正常，散熱器溫度分布均勻；中性點接地刀閘、套管接線端子未見松動或過熱痕跡；呼吸器硅膠未變色，油枕膠囊氣密性良好。同時調(diào)取SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)，變壓器三相電流、電壓平衡，功率因數(shù)正常，油溫、油位趨勢穩(wěn)定，初步排除冷卻系統(tǒng)故障、油循環(huán)異常及外部接線問題。（二）專項檢測與數(shù)據(jù)分析1.振動與噪聲檢測：使用便攜式振動分析儀（VA-120）采集本體振動數(shù)據(jù)，頻譜分析顯示200Hz、400Hz附近存在明顯振動峰值（正常變壓器振動主頻為100Hz倍頻，且幅值低于0.5mm/s）。實測200Hz幅值達(dá)1.2mm/s，400Hz達(dá)0.8mm/s，推測故障由繞組或鐵芯的機械松動引發(fā)，導(dǎo)致了倍頻振動。2.局部放電檢測：采用超高頻（UHF）局部放電檢測儀（PD-3000）檢測，變壓器本體及套管處未檢測到明顯放電信號（背景噪聲＜10pC），排除絕緣局部放電故障。3.油色譜分析：提取變壓器油樣進(jìn)行氣相色譜分析，H?含量80μL/L（正?！?50μL/L），CH?、C?H?、C?H?、C?H?含量均低于注意值（DL/T____標(biāo)準(zhǔn)），說明無明顯繞組過熱或電弧放電。（三）解體檢查與故障定位結(jié)合振動頻譜特征（200Hz為100Hz的2倍，400Hz為4倍，符合繞組松動的振動頻率規(guī)律），申請停電檢修。吊罩后發(fā)現(xiàn)：低壓繞組（35kV側(cè)）B相繞組上部撐條松動，繞組線餅間存在微小位移，絕緣墊塊局部磨損；鐵芯接地引下線緊固螺栓松動，接地電流監(jiān)測顯示接地電流由正常＜100mA升至350mA（但未引發(fā)局部放電）。三、故障原因分析1.繞組松動：變壓器3個月前經(jīng)歷區(qū)域電網(wǎng)短路故障，短路電流產(chǎn)生的電動力使低壓繞組撐條受力變形，長期運行后撐條松動，導(dǎo)致繞組線餅間振動，激發(fā)2倍、4倍工頻的機械振動（繞組振動頻率與電流頻率相關(guān)，短路后繞組機械強度下降，振動幅值增大）。2.鐵芯接地不良：接地螺栓松動使鐵芯多點接地風(fēng)險上升，接地電流增大，雖未引發(fā)放電，但鐵芯振動與繞組振動疊加，加劇了異聲。四、解決方案與效果驗證（一）故障處理1.繞組修復(fù)：重新緊固低壓B相繞組撐條，更換磨損的絕緣墊塊，對繞組進(jìn)行整體緊固（采用環(huán)氧玻璃絲帶綁扎加固）；2.鐵芯接地處理：清理接地引下線接觸面，更換防松螺栓并涂抹螺紋鎖固膠，恢復(fù)單點接地；3.絕緣與密封：檢查器身絕緣，更換老化的密封膠墊，抽真空注油（真空度≤50Pa，保持24h）。（二）效果驗證1.空載試驗：施加額定電壓，變壓器本體振動幅值降至0.3mm/s（100Hz主頻，200Hz、400Hz峰值＜0.1mm/s），異聲消失；2.短路試驗：模擬80%額定短路電流，繞組振動無異常，油色譜分析無新氣體產(chǎn)生；3.帶負(fù)荷運行：投運后連續(xù)監(jiān)測1個月，負(fù)荷率升至85%時，本體振動、異聲均符合規(guī)程要求，鐵芯接地電流穩(wěn)定在80mA以內(nèi)。五、經(jīng)驗總結(jié)與運維建議（一）故障排查方法論1.多維度檢測聯(lián)動：振動頻譜分析（定位機械故障）、油色譜（判斷絕緣狀態(tài)）、局部放電（排除放電故障）結(jié)合，可快速縮小故障范圍；2.故障溯源分析：結(jié)合設(shè)備運行歷史（如短路沖擊、過載記錄），分析故障誘因，避免“頭痛醫(yī)頭”。（二）運維優(yōu)化建議1.加強短路后特巡：變壓器經(jīng)歷短路故障后，應(yīng)增加繞組變形（低電壓短路阻抗測試）、振動檢測頻次，及時發(fā)現(xiàn)隱性損傷；2.完善狀態(tài)監(jiān)測體系：加裝繞組振動在線監(jiān)測裝置（監(jiān)測100Hz、200Hz、400Hz等特征頻率），結(jié)合油色譜、局部放電數(shù)據(jù)，實現(xiàn)故障早期預(yù)警；3.規(guī)范檢修工藝：繞組緊固、鐵芯接地等關(guān)鍵工序需嚴(yán)格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)，采用防松