在现代电网中，变压器是无名英雄，但一旦发生烧毁或爆炸等故障，后果可能是灾难性的。此类事件不仅会导致大面积停电，还会引发火灾，并对人员构成严重威胁。本综合指南将剖析变压器故障的原因，提供清晰的应急响应计划，并概述积极的预防策略，以帮助公用事业公司、工业运营商和业主加强电力安全。
1.定义失败：倦怠与爆发
首先，了解 "烧毁 "和 "变压器爆炸 "之间的区别至关重要。
- 变形金刚倦怠症 这是一种不太引人注目但同样严重的故障。它通常发生在 变压器绕组 由于内部过热、绝缘击穿或局部短路而损坏。烧毁可能不涉及剧烈的物理事件，但通常会出现烟雾、烧焦味和异常噪音。
- 变压器爆炸 这是一个严重而危险的事件。当发生短路等重大内部故障时，高热会使绝缘油迅速蒸发。这种气体膨胀产生的突如其来的巨大压力会导致变压器油箱剧烈破裂，产生强大的冲击波和巨大的火球 (闪爆).油箱盖可能会被吹掉，热油可能会喷洒到很大范围。
常见误解： 公众通常将 "爆炸 "一词宽泛地用于变压器发出的任何巨响和闪光。实际上，这些事件可能包括
- 闪变： 绝缘体表面放电。
- 电弧 通过气体的持续放电，通常是在绝缘击穿后发生。
- 破裂： 罐体因超压而发生物理爆裂，可能发生也可能不发生大规模爆炸。
2.根本原因：变压器故障背后的六大罪魁祸首
变压器故障很少是单点问题。它往往是多种因素长期累积的结果。
2.1 电气过载和短路
- 持续超载： 操作一个 变压器 长时间超过额定容量会导致临界温度升高，加速油和纸等绝缘材料的降解。
- 短路力： 电源线上的外部短路会在变压器绕组中产生巨大的电流浪涌，从而产生强大的电磁力。这些力会使绕组发生物理变形，损坏匝间绝缘，导致内部短路。
2.2 内部绝缘故障
- 绝缘油老化或受污染： 绝缘油或变压器的 "血液 "会随着时间的推移受热变质，产生酸性副产品和油泥。如果变压器油箱密封失效，湿气就会进入，从而大大降低油的介电强度和绝缘能力。
- 纸绝缘细分： 绕组中使用的绝缘纸会随着时间和热量而变脆。微小的裂缝或气泡会导致局部放电（"瞬时放电"）。电晕放电)，从而侵蚀绝缘层，最终导致热击穿。
2.3 制造和设计缺陷
- 连接不畅： 内部焊接故障或连接松动会产生高电阻点，导致局部过热。
- 设计缺陷： 绕组设计不当、线圈间距不足或夹紧结构松动都会导致振动和放电，从而形成一颗定时炸弹。
2.4 外部电气干扰
- 雷击和浪涌： 电网上的雷击或开关操作会产生瞬态过电压，超过变压器的绝缘额定值，导致绝缘故障。
- 感应闪电 即使没有直接雷击，附近的雷电也会在连接变压器的线路上引起电压浪涌。
2.5 环境和人为因素
- 恶劣环境： 长期暴露在潮湿、盐雾或腐蚀性化学品环境中会导致变压器外壳和绝缘材料老化。
- 人为失误还是动物入侵？ 分接开关操作不当、在地下电缆附近挖掘或小动物（如松鼠）进入变压器柜都可能导致短路。
了解更多信息：如何测试电源变压器？- 恒新变压器综合指南r
3.警告信号：变压器故障的视觉和听觉线索
发生故障的变压器通常会发出明确的信号。识别这些信号可以及时进行干预。
3.1 视觉指标
- 冒烟或漏油： 油箱、衬套或泄压装置出现任何冒烟、喷油或明显的漏油现象都是一个重要的警告信号。
- 水箱变形： 油箱壁异常膨胀或 "鼓起"，或油量表玻璃破裂，都表明内部压力积聚，非常危险。
- 更换机油颜色： 绝缘油颜色变深、变色或浑浊，表明存在严重的热应力。
3.2 听觉信号
- 异常声音 除了正常的嗡嗡声外，还要警惕持续的噼啪声 (电弧)、气泡声，或响亮、不规则的敲击声或撞击声。
- 爆炸 突如其来的剧烈撞击是重大故障的明确信号。
3.3 嗅觉线索
- 烧焦的气味 纸张或塑料烧焦的强烈气味表明固体绝缘材料内部严重过热。
- 热油味 类似于热油或焦油的强烈刺鼻气味表明绝缘液正处于极端热应力下。
4.应急响应：变压器爆炸时的应对措施
如果发生 变压器爆炸 或火灾时，人身安全是重中之重。
- 立即切断电源： 最关键的第一步是切断变压器的电源。迅速找到并操作相应的断路器或开关，以隔离高压侧和低压侧。
- 保持安全距离： 切勿靠近故障变压器。发生二次爆炸、碎片飞溅或电缆带电的风险极高。
- 紧急通知： 如果发生火灾，请立即致电消防部门（如美国的 911，欧洲的 112）。同时，通知当地公用事业公司，报告停电和故障情况。
- 灭火器的使用： 在安全的情况下，可以用干粉灭火器或二氧化碳灭火器扑灭小火。切勿用水，因为水是导电的，会使情况恶化。
5.故障后：维修、更换和恢复
失败后，需要进行专业评估。
- 损害评估： 技术人员将确定变压器是否可以修复。如果只是绕组的一小部分受损，而铁芯或油箱完好无损，则有可能进行维修。但是，如果铁芯、油箱或主要部件有大面积损坏，则需要进行维修。 更换变压器 是必要的。
- 维修过程： 修理变压器涉及复杂的专业程序，如绕组线圈、重新堆叠铁芯、更换套管和进行真空注油。
- 更换时间表： 新变压器的交付周期各不相同。标准 配电变压器 可能很快就能提供，而更大或定制设计的 变压器 生产可能需要数周或数月的时间。
6.变压器发生故障时该找谁
了解危机中的联系人对于快速有效地做出反应至关重要。
- 消防队 如果有任何烟雾、火灾或爆炸危险，首先要呼叫消防部门。
- 公用事业公司： 这是电力相关事故中最重要的电话。当地电力公司将派遣训练有素的工作人员安全隔离设备并开始恢复工作。
- 您的保险提供商： 如果您的设备已投保，请尽快联系您的保险公司。他们会派理赔人员来评估损坏情况，以便进行索赔。
- 专业服务或原始设备制造商 (OEM)： 一旦现场安全并切断电源，请联系专门的 变压器服务公司 或原制造商。他们可以提供专业技术支持、评估损坏情况并协调维修或更换。
了解更多信息：购买电源变压器时应避免的十大错误
7.积极预防：最佳策略
预防永远胜于治疗。健全的维护和监控计划可以大大降低变压器发生故障的风险。
7.1 设计与采购
- 正确的尺寸： 一定要选择容量超过峰值负荷的变压器，并留有足够的安全余量。
- 优质材料 投资 高效变压器 采用优质硅钢芯、无氧铜绕组和优质绝缘材料制造。
- 安全功能： 选择配备以下基本安全功能的变压器 压力释放阀, 气体继电器（布霍尔茨继电器）和避雷器。
7.2 日常运行和维护
- 定期检查： 对泄漏、腐蚀迹象和异常噪音进行常规目视检查。
- 机油分析： 定期采集油样，以便 色谱分析（DGA）.这种分析可以检测出溶解在油中的故障指示气体，从而对过热或电弧等内部问题发出预警。
- 热监测： 使用 热成像 或在线监测系统，以跟踪变压器的温度并识别热点。
- 负载管理： 确保变压器各相负载平衡，防止绕组的某一部分过热。
7.3 保护装置和系统
- 全面保护： 确保变压器装有经过正确校准的过流、差动和接地故障保护继电器。
- 避雷器： 检查避雷器是否正确安装并处于良好工作状态，以防止电压浪涌。
8.常见问题（FAQ）
- 变压器爆炸有多常见？
- 通过现代化制造和定期维护，变压器爆炸的风险极低。然而，被忽视或老化的变压器的风险要高得多。
- 为什么变压器在炎热或暴风雨天气更容易发生故障？
- 热 环境温度过高会降低变压器的散热能力，加速绝缘系统的老化。
- 风暴 雷电和恶劣天气会造成电涌和过电压，从而导致绝缘故障。
- 如何判断变压器是否过热？
- 最直接的方法是检查机油或绕组温度表。其他迹象包括强烈的烧焦味、深色的油或热像仪可见的热点。
- 非专业人员能否检查变压器是否有问题？
- 非专业人员可以进行简单的目视检查，以发现漏水或物理损坏等明显问题。但是 切勿触摸或打开变压器外壳.所有实际检查和维护都必须由合格的电工或技术人员进行。
9.结论：预防重于反应
电力系统的安全性和可靠性至关重要。了解变压器故障的原因并实施严格的预防性维护计划，是保护资产和人员安全的最有效方法。从选择像 Energy Transformer 这样的优质变压器制造商到进行年度专业检查，积极主动的措施远比被动反应更有价值。
