主變壓器的主要故障類型

主變壓器，簡稱主變，就是變電站或變電室中主要用于輸變電的總降壓變壓器，也是變電站的核心部分。變壓器是電力機(jī)車牽引供電系統(tǒng)的核心設(shè)備, 也是保證牽引供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。

1.散熱器堵塞造成主變壓器油溫升高
油溫高主要有兩部分原因：一部分散熱器由于風(fēng)路翅片間隙設(shè)計(jì)較小（ 片間為矩形孔，規(guī)格為10.5mm×2.5mm），散熱片間堵塞嚴(yán)重，由于機(jī)車上蓋安裝的散熱風(fēng)道濾塵網(wǎng)強(qiáng)度不高，破裂后卡滯在散熱片間，影響了散熱器通風(fēng)量；另一部分散熱器的上部翅片大面積倒塌，堵塞了翅片之間的間隙，使散熱器通風(fēng)量減少，影響散熱效果。

2.主變壓器漏油
滲漏油故障是油浸式變壓器的慣性故障之一，變壓器滲漏油不僅影響變壓器及相關(guān)設(shè)備的外觀，還會污染機(jī)車內(nèi)部電纜及設(shè)備，迫使變壓器不得不停電檢修，甚至危及行車安全。因此，解決滲漏油問題是提高主變壓器質(zhì)量的關(guān)鍵項(xiàng)之一。電力機(jī)車主變壓器滲漏油的部位主要有連接部位、密封墊的交接面和箱體及附件焊接部位。

3.固體材料絕緣效果下降引起的故障
固體絕緣材料老化使變壓器原有的絕緣性能降低，易產(chǎn)生局部放電，造成變壓器的擊穿損壞。主要有以下三方面的原因：

（1）熱原因造成固體材料絕緣效果下降
變壓器長期超負(fù)荷運(yùn)行，使溫度超過絕緣材料允許的范圍，造成固體絕緣材料高分子鏈斷裂，結(jié)果使材料變脆、 老化，從而導(dǎo)致絕緣性能降低。絕緣油過熱產(chǎn)生的H?與固體絕緣材料在高溫時產(chǎn)生的 CO 、CO?及C2H4、H?氣體導(dǎo)致絕緣材料過熱老化 。

（2）電氣原因引發(fā)固體材料絕緣效果下降
在正常運(yùn)行中，主變壓器出口發(fā)生突發(fā)性三相短路，變壓器絕緣因大電流產(chǎn)生的電動力發(fā)生位移，造成線圈變形 。由于自然原因及人為因素引起的出口三相短路，造成的危害極大，不僅會給主變壓器帶來致命損傷，且可能導(dǎo)致大面積停電。局部放電能引發(fā)絕緣表面樹枝放電，絕緣材料承受高壓電場時在其表面或內(nèi)部空隙會發(fā)生屢次放電，所產(chǎn)生的離子電弧和離子運(yùn)動將嚴(yán)重侵蝕絕緣材料，使其絕緣性能下降。

（3）環(huán)境因素引起固體材料絕緣效果下降
若主變壓器周圍存在灰塵、水分、腐蝕性氣體、放射物和油類等，都會加速固體絕緣材料的老化，影響絕緣效果。雜質(zhì)離子容易造成離子電流和離子碰撞，因此絕緣材料還要起到抗周圍灰塵、氣體侵蝕的作用，而且也要保護(hù)關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體 。

4.絕緣油介損超標(biāo)引起的故障

（1）極性溶質(zhì)引起油介質(zhì)損耗值
水、酸、金屬離子等是引起變壓器油介質(zhì)損耗值增大的極性溶質(zhì)。
a.若絕緣油因進(jìn)水受潮，則溶解的水分將受電場作用，降低絕緣油的絕緣性能，故微量的溶解水分會導(dǎo)致油介質(zhì)損耗值增大。
b.若酸值變化過大，可能引起油介質(zhì)損耗值的增大。變壓器運(yùn)行中氧化產(chǎn)生的有機(jī)酸是主要的酸性物質(zhì)來源，還有變壓器油煉制過程中殘留的少量無機(jī)酸。
c.金屬微粒對油介質(zhì)損耗值的作用除了降低本身絕緣性能外，還有其氧化的催化作用，使絕緣油在運(yùn)行條件下，在高溫、強(qiáng)電場、氧氣的作用下加快老化速率, 派生出大量如水分和有機(jī)酸的極性物質(zhì), 增強(qiáng)了變壓器油的導(dǎo)電性，因而導(dǎo)致了油介質(zhì)損耗值的增大。

（2）油中膠體引起介質(zhì)損耗值超標(biāo)
a.主變壓器出廠后油箱內(nèi)壁附著殘油或本身內(nèi)壁材料附有溶膠雜質(zhì)，或循環(huán)回路和儲油罐內(nèi)有溶膠雜質(zhì)，變壓器油注入或循環(huán)過程中溶膠雜質(zhì)溶入其中形成膠體。例如真空加熱濾油過程中橡膠油管與油接觸的含極性物質(zhì)醇酸樹脂的絕緣漆溶解，均會使變壓器中的油介質(zhì)損耗值增大。
b.微生物細(xì)菌感染對主變壓器油介質(zhì)損耗值的影響。變壓器在安裝和大修過程中，有微生物侵入油體，其中能在油中生存的主要是生命力很強(qiáng)的細(xì)菌類、霉菌類和酵母菌類微生物，當(dāng)油溫適合及油 pH 值大于5時，微生物易于生存，且其自身溶解的水及有機(jī)碳化物均為其存活提供了基本條件，一般的微生物分子大小在 1～ 100 μm，易使絕緣油形成膠體，造成微生物污染。一般而言，由于溫度、濕度等條件，在變壓器廠的儲存油罐中常發(fā)生微生物感染，原因是較差的防潮效果和未采取濾油措施，再加上混合有油罐殘留水，密封不嚴(yán)格，新老油交叉感染，這些對絕緣油的質(zhì)量影響均十分明顯

主變壓器的容量一般比較大，并且要求工作的可靠性高。盡管主變壓器故障率不高，但是一旦出現(xiàn)故障就會造成重大的損失。輕則可能會造成設(shè)備故障；重則會引發(fā)火情，危及正常的運(yùn)輸安全。因此，分析變壓器的故障原因，并采取相應(yīng)的防范措施具有非常重要的意義。