DOI:10.13436/j.mkjx.2012.04.009 第 33 卷第 04 期 2012 年 04 月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol.33 No.04 Apr. 2012 电力变压器常见故障诊断与分析 朱天柱 1，2， 徐小明 3 （1. 安徽理工大学 电气与信息工程学院， 安徽 淮南 232001； 2. 安徽恒源股份有限公司 机械总厂 ， 安徽 淮南 232001； 3. 安徽恒源股份有限公司 百善煤矿 ， 安徽 淮南 232001） 摘 要： 电力变压器在运行过程中发生故障时， 变压器中油气体成分和某些电气参数会出现 变化，同时也有一些部位的外表颜色、气味、声音、温度 、油位、负载等变化。 通过对煤矿电力变压器 常见故障诊断，做出故障处理与检修方法。 关键词： 电力变压器； 故障诊断； 检修 中图分类号： TM41 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 0794（2012）04 － 0269 － 03 Power Transformer Common Failure Diagnosis and Analysis ZHU Tian-zhu1，2， XU Xiao-ming3 （1. School of Electrical and Information Engineering， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China； 2. Machinery Plant of Anhui Hengyuan Electric Coal Group., Ltd.， Huainan 232001， China； 3. Baishan Coal Mine of Anhui Hengyuan Electric Coal Group., Ltd., Huainan 232001， China） Abstract: The power transformer breaks down when the movement process, transformer medium oil gaseous component and certain electrical parameter will present change, simultaneously also has some changes and so on spot semblance color, smell, sound, temperature, oil level, load. Through to coal mine power transformer common failure diagnosis, makes failure processing and overhaul method. Key words: power transformer； failure diagnosis； overhaul 1 变压器常见故障 化或者产生刺鼻的焦糊味。 ①当变压器的高压套管脏污，表面釉质脱落或 裂损时，会发生表面闪络而产生难闻刺鼻的焦糊气 味； （1）颜色、气味异常 电力变压器最常见故障之一是过热现象，变压 器某些部件局部过热，会引起部件颜色发生明显变 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 动 、 正 确 地 检 测 并 通 过 数 字 指 示 每 台 牵 引 电 机 电 “S1”、“S2”按扭配合开机，可进入设置菜单。 设置模 流 的 运 行 状 态 ， 使 司 机 在 行 车 过 程 中 能 准 确 地 了 式下， 软件依次对行车的时间按照 年-月-日-时- 解 牵 引 电 机 的 状 况 ， 及 时 正 确 的 判 别 机 车 哪 个 牵 分-秒进行设置；同时可对判据的电流偏差比例、故 引 电 机 小 齿 轮 松 动 ， 哪 个 轴 大 齿 轮 发 生 崩 齿 以 及 障发生时间长度进行设置。 运行模式下，仪器将自 动监测电机齿轮状态。 当故障发生时 ，自动进行声 哪 个 牵 引 电 机 发 生 断 轴 ，并 立 即 进 行 声 光 报 警 ，提 示 乘 务 员 及 早 采 取 防 止 措 施 ， 切 除 故 障 所 在 牵 引 光报警，并记录故障信息。 利用“F1”、“F2”功能键可 电 机 的 电 流 ，使 它 成 为 从 动 轮 处 于 滑 行 状 态 ，或 立 取消或存储、查阅故障记录。 即 停 车 检 查 ，以 防 止 事 故 的 进 一 步 扩 大 ，减 小 对 机 车 其 他 部 件 的 损 坏 ，避 免 更 大 的 直 接 和 间 接 损 失 。 参考文献： ［1］曹 殿 涛 ，刘 振 海. 牵 引 电 机 轴 承 固 死及 小 齿 轮 弛 缓 故 障 处 理 ［J］. 六路直流电流 采样及比较 乘务员 开机 机车信息及参 数设定保存 设定 选择 菜单 选自动 监测 设定 判断故障类型 并做报警记录 菜单读入 是 异常否 否 机车电传动，2005（3）：72－73. ［2］朱 定 国 ，朱 建 昌. 内 燃 机 车 电 传 动 ［M］. 北 京 ：中 国 铁 道 出 版 社 ， 图 2 数据及处理流程图 考虑到车载使用的环境 ， 自行设计控制板，主 要特点是体积小，可靠性高，方便车载的安装使用。 3 结语 机 车 牵 引 电 机 齿 轮 故 障 监 控 报 警 装 置 能 自 2005. ［3］傅 伟 才 ，唐 和 生. SS8 和 889 电 力 机 车 牵 引 电 流 不 平 衡原 因 及 对 策［J］. 机车电传动，2006（4）：74－75. 作者简介： 汤兆平（1970- ），江苏常州人，华东交通大学机电学 院副书记、教授，硕士生导师，电话：0791-7046121. 责任编辑：武伟民 收稿日期：2011－08－03 269 

Vol.33No.04 电力变压器常见故障诊断与分析———朱天柱，等 ②高压套管连接部位因松动、接触表面严重氧 化致使接头过热，表层颜色变焦黄； ③变压器气体继电器内部有气体存在。 正常情 况下 ，气 体 继 电 器 内 部 充 满 变 压 器 油 ，一 旦 其 内 部 混入气 体 ，尤 其 是 瓦 斯 气 体 ，极 容 易 造 成 瓦 斯 保 护 动作跳闸，给安全生产造成严重后果。 如气体继电器内部有气体时，应观察气体颜色， 并收集气体进行点火。 如果气体为无色无味且不可 燃时，则为空气；如果气体为微黄色且不易燃，说明 变压器内部绝缘支架有烧损现象；如果气体为黑色 或者灰 色 且 可 燃 ，并 且 能 够 闻 到 特 殊 气 味 ，就 可 以 判定内部闪络致使油脂分解；如果气体为白色且不 可燃，就说明变压器内部绝缘击穿、烧损等故障。 如果气体继电器内无气体时， 应查明是否发生 过 外部短 路 ，如 无 此 情 况 ，应 检 查 二 次 回 路 及 继 电 器有无短路而发生误动作。 （2）声音异常 变 压 器 是 静 态 运 行 的 设 备 ， 变 压 器 加 上 电 源 后，由于励磁电流的变化，铁芯、绕组会振动而发生 连 续 均 匀 的 嗡 嗡 声 ， 这 种 声 音 通 常 称 为 交 流 电 磁 声。 而产生交流电磁声的主要原因有： ①变 压 器 铁 芯 是 有 一 定 规 格 的 硅 钢 片 叠 压 而 成 ，由 于 硅 钢 片 接 缝 以 及 叠 层 之 间 产 生 漏 磁 ，形 成 磁场产生磁场力引起的振动； ②变压器另一个重要组成部分是绕组，绕组之 间以及绕组的铜芯线之间也会产生磁场，在磁场力 的作用下，绕组也会产生一定的振动； ③励 磁 电 流 的 工 频 磁 场 形 成 磁 场 力 造 成 硅 钢 片振动； 第 33 卷第 04 期 按照我国变压器规程规定，其上层油温不得超 过 95 ℃，运行中的油温监测温度为 85 ℃，为使变压 器绝缘不会过早老化，规定上层温升不得超过 55 ℃， 这 是 因 为 变 压 器 内 部 散 热 能 力 不 可 能 与 周 围 环 境 温度 同 步 变 化 ，当 气 温 发 生 骤 变 时 ，有 可 能 出 现 上 部油温处于安全值之内，而变压器铁芯和绕组温度 已经很高，造成绕组过热、绝缘损坏的故障。 温度异 常主要原因有: ①散热器损坏或者散热器阀门关闭 ，引起变压 器油不能循环散热，致使温度升高。 当上层油温升 高超过 85℃时，应首先检查校对温度表指示是否正 确， 检查变压器冷却系统的运行情况是否正常 ，并 核对前一天记录， 在同一天时间或同样负载时 ，所 指示 的 温 度 是 否 相 同 ，并 及 时 更 换 散 热 器 ，检 查 散 热器阀门是否打开； ②变压器漏油比较严重 ，或者安装有冷却装置 的变压器其冷却装置发生故障停机等情况，也会引 起变压器温度升高。 要加强日常巡检工作，确保变 压器正常运行； ③变压器内部绕组芯线之间短路、 相间短路， 铁芯接地，内部涡流增大等原因会引起变压器温度 升高， 而且也会有瓦斯或者变压器差动保护动作。 此种故障时应立即停电， 对变压器进行详细检查， 必要时进行大修。 （4）油位不正常 变压器通常带有油位刻度表，运行中的变压器 因为温度、漏油等因素，会造成油位的 变化。 而油位 不正常主要原因有： ①油 面 上 升 ，主 要 是 温 度 上 升 引 起 的 ，油 面 高 ④变 压 器 固 定 部 件 松 动 ， 造 成 的 振 动 形 成 声 出规定油面时，应放油至适当高度； 音。 如果变压器发出的声音无规则或者有异常，则 表明变压器有故障。 变压器声音异常可能原因主要 有 ：电 网 发 生 过 电 压 ，电 网 发 生 单 相 接 地 故 障 或 者 产生谐 振 过 电 压 时 ，会 使 变 压 器 的 声 音 增 大 ，应 该 降低电 网 电 压 ，检 查 电 网 有 无 漏 电 等 故 障 ；变 压 器 过负荷 ，变 压 器 尤 其 在 满 负 荷 时 ，大 功 率 的 电 力 设 备投入使用，会造成声音加重，必要时减少负荷，适 当调整负荷量；变压器内部夹件或者压紧铁芯的紧 固螺栓 松 动 ，会 造 成 变 压 器 声 音 异 常 增 大 且 有 “唧 哇唧哇”等杂音，这种情况必须停电后，对变压器进 行紧固处理；变压器内部绕组短路或者外部分接开 关 接 触 不 良 引 起 严 重 过 热 时 ， 变 压 器 内 部 会 发 出 “霹啪 ”爆裂声 ，且 伴 随 温 度 急 剧 变 化 、油 位 升 高 现 象 ，此 种 故 障 必 须 立 即 将 变 压 器 停 电 检 查 ，及 时 处 理故障。 （3）变压器油温异常 ②油面下降，若是由于容器漏油则应考虑停电 检修。 若是天气变冷收缩所致，则应加油。 （5）变压器负载失常 变 压 器 如 果 长 期 负 载 过 大 ，温 度 较 高 ，绝 缘 老 化会加速，从而减少其使用寿命，若因负荷过大，应 降低负荷；Y－Y0 连接的变压器， 中性线电流不得超 过低压绕组额定电流的 25%， 若因三相不平衡，则 应调整三相负载的分配。 2 变压器运行中的故障诊断方法 根据变压器实际运行情况，如果出现正常停电 的交接、 检验验收或者预防性实验有超标记录；运 行中出现故障被迫停电维护检修 ；运行中出现异常 或发生事故造成停电等问题时，应及时诊断有无故 障 以及故障性 质 、类 型 ，故 障 发 生 位 置 、范 围 ，以 及 危害程度，造成后果影响波及范围。 变压器故障一般分为外部故障和内部故障，外 部 因素 包 括 冷 却 系 统 损 坏 ，油 箱 漏 油 ，气 体 继 电 器 270 

第 33 卷第 04 期 2012 年 04 月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol.33 No.04 Apr. 2012 基于 AMESIM 分析的液压垂直负载系统振动故障解决方案 * 丁问司， 赵志明 （华南理工大学 机械与汽车工程学院， 广州 510641） 摘 要： 针对某液压垂直负载系统快速下降阶段产生的振动故障现象进行了分析。 建立了故 障系统基于 AMESIM 的快速计算模型。 在对模型仿真结果分析的基础上提出了 2 套解决振动现象 的方案，保证了生产设备的正常有效运行。 关键词： 液压系统； 垂直负载； 振动； 模型 中图分类号： TH137 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 0794（2012）04 － 0271 － 03 Vibration Fault Solutions of Hydraulic Vertical Load System Based on AMESIM DING Wen-si， ZHAO Zhi-ming （College of Mechanical and Automotive Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510641， China） Abstract： Analyse vibration when hydraulic vertical load system goes down apace，establish a model of this system based on AMESim. Put forward two solutions after simulation and analysis result of model， both of them are effective and made production equipment work smoothly. Key words： hydraulic system； vertical load； vibration； model 0 引言 近年来，由于液压技术在工程机械中的应用逐 渐向高压、快速、高效方向发展，液压系统出现振动 的现象也越来越常见，并且成为阻碍液压技术推广 应用的重要原因。 液压系统工作长期处于非正常振 动状态 ，不 仅 影 响 机 械 设 备 的 使 用 寿 命 ，而 且 还 会 导致工作效率的降低。 因此有必要在特定的液压系 统设计之初，采用先进计算仿真技术分析其振动原 因 ，并 加 以 消 除 ，以 避 免 由 于 设 计 不 周 带 来 实 际 运 行时的故障问题。 1 某液压垂直负载系统原理及故障状况描述 振动 现 象 ，经 一 段 时 间 后 振 动 消 失 ，系 统 工 况 趋 于 平稳；若保持系统流量不变，卸掉负载时，系统振动 基本消失； 而当负载仍为 20 kN， 增大系统流量至 80 L/min 时， 系统快速下降工作时的振动幅度随之 减小，并较快速趋于平稳。 按系统工况可推断出，该 液压垂直负载系统快速下降工作时 ，负载质量的增 加会导致油缸振动加剧。 当加大系统流量时，振动 幅 度 值 有 所 改 善 ， 且 系 统 振 动 达 到 稳 定 的 时 间 变 短。 7 6 5 4 3 2 1 8 9 10 图 1 液压垂直负载系统原理图 某液压垂直负载系统工作原理图如图 1 所示。 负载固定在活塞杆上做升降往复运动。 系统中 阀 9 处 于 右 位 、阀 8 处 于 左 位 时 ，系 统 处 于 快 速 下 降工 况 ；当 阀 8 换 向 到 右 位 工 作 时 ，系 统 处 于 慢 速 下降工况。 系统中溢流阀 10 起到限压作用，平衡阀 5 则起保压功能。 当系统流量设定为 60 L/min 并且 加以 2 000 kg 负载时，在快速下降过程中出现明显 * 国家自然科学基金资助项目（50775075） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 接点出 现 火 花 ，注 入 油 后 未 排 气 等 原 因 ；内 部 因 素 牵涉到温升、过负荷、过压以及设备结构特点，产品 设计缺陷等问题。 针对故障特点，进行必要的分析。 分析判断故障的时候，应注意采用最新检测技 术，考虑经济效益和安全效益，不盲目检查、做好日 常巡查检修管理和日志记录档案管理，结合实际情 况，利用现有人力和财力进行大、中、小修。 3 结语 电所变压器常见故障，保证煤矿安全、高效的生产。 参考文献： ［1］平绍勋. 变压器并联运行中的异常现象简析 ［J］. 变压器，2001，38 化，2000（2）：32－33. 作者简介： 朱天柱（1982- ），安徽濉溪人，安徽理工大学电气与 信息工程学院 2010 级工程硕士 （在读），2004 年毕业于合肥学院计 算机信息工程系电子信息工程专业，目前 在 安 徽 恒 源 煤 电 股 份 公 司 机械总厂从事煤矿机电维修等技术及管 理 工 作 ， 已 发 表 论 文 多 篇 ， 电子信箱：gudu821@tom.com. 1. 电机 2. 泵 3. 单向阀 4. 溢流阀 5. 平衡阀 6. 压力传感器 7. 工 ［2］朱宝林. 电力变压器运行中的故障原因分析与处理 ［J］. 农村电气 作油缸 8. 电磁球阀 9. 电磁比例换向阀 10. 溢流阀 （8）：46-47. 通过总结分析电力变压器常见故障， 提出变压 器故障诊断方法。 实践证明，能够很好地解决矿用变 271 责任编辑：武伟民 收稿日期：2011－09－18