變壓器故障診斷及處理流程變壓器作為電力系統(tǒng)“能量樞紐”，其故障會直接威脅電網(wǎng)安全。本文結(jié)合電氣、化學(xué)、機(jī)械多維度技術(shù)，梳理故障診斷邏輯與處理閉環(huán)流程，為運(yùn)維實踐提供專業(yè)參考。一、典型故障類型及診斷技術(shù)變壓器故障誘因復(fù)雜，需通過“電氣試驗+油色譜分析+狀態(tài)監(jiān)測”交叉驗證，精準(zhǔn)識別故障類型：（一）繞組故障：匝間短路、繞組變形繞組是電能轉(zhuǎn)換核心，易因短路沖擊、絕緣老化失效。診斷技術(shù)：直流電阻測試：對比三相電阻偏差（≤2%為正常），偏差超標(biāo)提示匝間/相間短路；結(jié)合短路故障歷史，定位故障相。繞組變形測試：頻響分析法注入掃頻信號，分析等效電路參數(shù)變化，識別繞組軸向/徑向變形（如移位、鼓包）。油色譜分析：故障繞組產(chǎn)生特征氣體（如乙炔、氫氣），通過油中溶解氣體組分（如乙炔＞5μL/L提示放電）輔助判斷。（二）鐵芯故障：多點接地、鐵芯松動鐵芯故障多源于接地不良、硅鋼片短路，表現(xiàn)為局部過熱、振動異常。診斷技術(shù)：鐵芯接地電流測試：正常≤100mA，超標(biāo)結(jié)合紅外測溫（局部高溫），判定多點接地。油色譜分析：多點接地時油中甲烷、一氧化碳隨溫度升高；鐵芯松動無特征氣體，但振動監(jiān)測數(shù)據(jù)異常。紅外成像：掃描本體，過熱區(qū)域（如接地點）呈現(xiàn)高溫特征，輔助定位。（三）絕緣故障：主絕緣受潮、局部放電絕緣老化/受潮會引發(fā)擊穿、放電，威脅設(shè)備安全。診斷技術(shù)：絕緣電阻測試：通過吸收比（R???/R???）、極化指數(shù)（R?????/R????）判斷受潮（吸收比＜1.3、極化指數(shù)＜1.5提示嚴(yán)重受潮）。介損測試：介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）反映老化程度，tanδ隨溫度顯著增大提示絕緣缺陷。局部放電檢測：超聲法（監(jiān)聽放電聲波）或特高頻法（檢測電磁波），定位放電點并評估趨勢。（四）油故障：油質(zhì)劣化、含氣超標(biāo)變壓器油兼具絕緣、散熱功能，油質(zhì)異常會加速設(shè)備故障。診斷技術(shù)：油色譜分析：依據(jù)《導(dǎo)則》，通過H?、CH?、C?H?等氣體組分（如H?+CH?為主提示過熱，C?H?+CH?為主提示放電）判斷故障。油質(zhì)分析：檢測擊穿電壓（≤30kV提示劣化）、水分（＞30ppm提示受潮）、酸值（＞0.1mgKOH/g提示老化）。油中顆粒度檢測：激光計數(shù)器檢測雜質(zhì)粒徑，大顆粒（＞10μm）占比升高提示油路污染。（五）冷卻系統(tǒng)故障：冷卻器損壞、油路堵塞冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致油溫異常，威脅設(shè)備壽命。診斷技術(shù)：溫度監(jiān)測：頂層油溫、繞組溫度超規(guī)程限值（如頂層油溫＞85℃），結(jié)合油流繼電器信號（無油流報警）判斷故障。流量檢測：油泵出口壓力、油流指示器檢測流量，流量驟降結(jié)合風(fēng)扇轉(zhuǎn)速異常，定位風(fēng)扇/油泵故障。紅外測溫：掃描散熱片，局部低溫（堵塞）或高溫（風(fēng)扇故障）輔助診斷。二、故障處理閉環(huán)流程：從識別到恢復(fù)變壓器故障處理需遵循“安全、精準(zhǔn)、高效”原則，構(gòu)建“識別-定位-評估-處理-驗證-分析”閉環(huán)：（一）故障識別：多源數(shù)據(jù)聯(lián)動預(yù)警通過在線監(jiān)測（油溫、油色譜、局部放電）與人工巡檢（油位、異響、異味）結(jié)合，捕捉故障征兆：油色譜報警“乙炔日增長率＞10%”+油溫升至80℃→初步判定繞組放電故障；巡檢發(fā)現(xiàn)油色變黑、油位下降+油質(zhì)分析“擊穿電壓≤25kV”→判定油質(zhì)劣化。（二）故障定位：交叉驗證縮小范圍整合多維度數(shù)據(jù)，“電氣+化學(xué)+機(jī)械”交叉驗證：繞組故障：直流電阻偏差（A相＞B、C相2%）+頻響曲線畸變+油中乙炔超標(biāo)→定位A相繞組匝間短路；鐵芯故障：接地電流＞200mA+紅外熱像高溫+油中CO、CH?升高→定位鐵芯多點接地。（三）故障評估：分級處置科學(xué)決策根據(jù)嚴(yán)重程度、發(fā)展趨勢，將故障分為緊急故障（立即停運(yùn)）、預(yù)警故障（擇機(jī)處理）：緊急故障：油中乙炔＞10μL/L且日增率＞15%+油溫驟升→啟動停電預(yù)案，啟用備用變壓器；預(yù)警故障：鐵芯接地電流150mA（未超標(biāo)但增長）+油中CO緩慢上升→列入月度檢修計劃，加強(qiáng)監(jiān)測。（四）處理方案：針對性施策降風(fēng)險結(jié)合故障類型、設(shè)備重要性，制定差異化方案：繞組匝間短路：停電后拆除故障繞組，同型號導(dǎo)線重繞（控制張力≤15N），真空干燥后回裝；故障嚴(yán)重時整體換繞組。鐵芯多點接地：停電后開蓋，排查接地回路（夾件螺栓、硅鋼片短路），清理異物（金屬屑、油污），修復(fù)絕緣墊片。油質(zhì)劣化：真空濾油（去除水分、雜質(zhì)）；酸值超標(biāo)時換油并加抗氧化劑。（五）實施處理：安全操作保障質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行“停電→驗電→掛接地線”，按方案檢修：繞組更換：專用工裝固定，控制繞制張力，避免變形；鐵芯檢修：5000V絕緣電阻表檢測，修復(fù)后絕緣電阻≥1000MΩ；油處理：濾油后靜置48小時，檢測微水≤10ppm、擊穿電壓≥40kV。（六）驗證恢復(fù)：多維度測試?？煽繖z修后開展出廠級試驗：電氣試驗：絕緣電阻、直流電阻、介損、繞組變形測試，指標(biāo)符合規(guī)程；油試驗：油色譜、油質(zhì)分析，確認(rèn)氣體無異常、油質(zhì)達(dá)標(biāo)；空載試運(yùn)行：帶25%負(fù)荷運(yùn)行24小時，監(jiān)測油溫、局部放電，無異常后投運(yùn)。（七）記錄分析：閉環(huán)管理防復(fù)發(fā)建立故障檔案，記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、措施、結(jié)果；通過故障樹分析（FTA）追溯誘因（設(shè)計缺陷、運(yùn)維疏漏），優(yōu)化策略：冷卻器濾網(wǎng)堵塞引發(fā)故障→修訂規(guī)程，濾網(wǎng)清理周期從1年縮至6個月；繞組絕緣老化→升級監(jiān)測系統(tǒng)，增加絕緣老化趨勢分析模塊。三、預(yù)防措施：從“被動維修”到“主動防御”通過全生命周期管理，降低故障發(fā)生率：（一）日常運(yùn)維：細(xì)節(jié)管理筑牢防線油位/油溫監(jiān)測：每周檢查油位計、溫度計，記錄趨勢；雨季加強(qiáng)油位監(jiān)測。冷卻系統(tǒng)維護(hù)：每月清理散熱器，檢查風(fēng)扇/油泵；每季度測試油流繼電器。端子緊固：每半年緊固高低壓端子，防止接觸不良過熱。（二）狀態(tài)監(jiān)測：智能感知提前預(yù)警部署在線監(jiān)測系統(tǒng)：實時采集油色譜、局部放電、振動數(shù)據(jù)，設(shè)置多級報警（如乙炔5μL/L預(yù)警、10μL/L報警）。應(yīng)用數(shù)字孿生：構(gòu)建虛擬模型，模擬溫度場、電場分布，預(yù)判潛在故障。（三）定期試驗：規(guī)程執(zhí)行把控質(zhì)量按《導(dǎo)則》試驗：每3年絕緣電阻、介損測試，每5年繞組變形測試，數(shù)據(jù)偏差≤5%。油色譜跟蹤：新投運(yùn)每3個月一次，正常后每年一次，異常時縮短周期（如每月）。（四）環(huán)境管控：改善工況延緩老化變壓器室管理：溫濕度控制器保持室溫20-30℃、濕度≤70%；雨季檢查屋頂防水。防腐蝕：戶外變壓器刷防腐漆，端子箱加除濕裝置，防止金屬銹蝕。（五）人員賦能：技能提升保障運(yùn)維技術(shù)培訓(xùn)：每半年組織結(jié)構(gòu)、診斷培訓(xùn)，結(jié)合案例實操（如繞組變形、鐵芯接地）。專家?guī)旖ㄔO(shè)：邀請廠家、高校專家交流，解決復(fù)雜故障診斷難題。結(jié)語變壓器故障診斷及處理需融合多學(xué)科技術(shù)，構(gòu)建“精準(zhǔn)診斷、規(guī)范處理、主動預(yù)防”