1  引言（或绪论）
随着国民经济的增长，社会生产力水平的提高，电力事业迅速发展，装机容量和电网规模在日益增大。一个大型的电网往往由大量的电气设备组成，不同的设备之间互相关联，紧密耦合。一方面提高了系统的自动化水平，为生产带来了可观的经济效益。另一方面，由于影响系统运行的因数剧增，使其产生故障或失效的潜在可能性越来越大。一个设备的故障常常会引起整个电网的链式反应，导致整个电网不能正常运行乃至瘫痪。各行业对电力的需求日益增加，而且对供电稳定性和可靠性的要求也越来越高，这些无不在提醒人们对电力系统中设备的运行可靠性的要求不断提高。
电力变压器是电力系统的重要输变电设备，其运行状况直接关系到发电、供电系统的安全性和供电可靠性。
根据统计资料分析，电力变压器的内部故障主要有过热性故障、短路故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。对359台故障变压器的统计表明：过热性故障占63%；高能量放电故障占18.1%；过热兼高能量放电故障占10%。而在过热性故障中，分接开关接触不良占50%；铁心多点接地和局部短路或漏磁环流约占33%；导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热
约占14.4%；其他故障占2.1%。可见，如何监视变压器的内部过热故障是变压器绝缘监督的重点，变压器绝缘油测试是发现该类故障十分有效的一种测试手段，配合其他测试方法，往往能准确判断出故障点位置，避免事故发生。
本文主要通过一次最近发生变压的器事故来对变压器匝间短路故障进行分析和处理，最后指出维护变压器正常运行的措施。
2  概述
变压器是一种静止电器，它通过线圈间的电磁感应，将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
2.1 变压器的基本工作原理和结构
2.1.1 基本工作原理和分类
1．基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次
绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
只要磁通有变化量和一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。
2．分类：
按用途分：电力变压器和特种变压器。
按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。
按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。
按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。
按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。
按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。
2.1.2 基本结构
1．铁心
变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。
2．绕组
变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
3．绝缘套管
将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。
4．油箱
油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。
此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器等。
2.2 变压器的型号和额定值
2.2.1 变压器的型号
型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为：
具体代码介绍如下：
    D-单相，S-三相，J-油浸自冷，G-干式空气自冷，F-油浸风冷，FP-强迫油循环风冷，SP-强迫油循环水冷，L-绕组为铝线，Z-有载调压，SC-三相环氧树脂浇注，SG-三相干式自冷，JMB-局部照明变压器，YD-试验用单相变压器 BF(C) -控制变压器（C为C型铁芯结构，DDG-单相干式低压大电流变压器）。
2.2.2 变压器的额定值
1．额定容量
指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。
2．额定电压
指长期运行时所能承受的工作电压, 是指一次侧所加的额定电压，  是指一次侧加额定电压时二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。
3．额定电流
指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流。
4．三者关系
    单相：
    三相：
3 变压器的常见故障
3.1变压器故障按部位分类分析
    变压器故障按部位通常可分为绕组、铁心、绝缘、引线、分接开关、套管、密封等七类
故障。如下图所示。
3.1.1 、绕组故障分析和处理方法
变压器的核心部位是变压器绕组，构成变压器输入、输出电能的电气的毕业设计致谢回路，其故障模式可分为：绕组短路、绕组断路、绕组松动、变形、位移、绕组烧损。其中绕组短路又可分为：层间短路、匝间短路、股间短路等。
变压器绕组故障除外在因素外，大部分是由于绕组本身结构及绝缘不合理所引起，以绕组短路出现率最高，它不仅影响到绕组本身，而且对铁心、引线、绝缘层等都有极大的影响。这种故障属致命性的，此时变压器内部可能出现局部高温或局部高能量放电现象，如
不及时处理会导致变压器绕组完全损坏，严重时其油温声速升高，体积膨胀，甚至导致变压器爆炸，升级为灾害性故障。
对于变压器绕组松动、变形、失稳，绝缘损伤现象，变压器在这种情况下虽能运行，但实质上内部已受损，抗短路能力差，若外部短路或受到雷击的影响进一步使绕组松散，内部场强分布不均，极易导致局部放电进而损伤导线。另外松散导线也易在电磁力作用下产生振动，互相磨擦而划破绝缘。绕组烧损是指绕组绝缘部分碳化，最终形成绕组短路，发展为致命性故障，因而这类故障属于监界性故障。
对此一般处理方法为： 1 、修得变形部位，必要时应更换绕组； 2 、拧紧压圈螺订，紧固松脱的衬垫、撑条； 3 、修复改善结构，提高机械强度，修补绝缘，并作浸漆干燥处理。
绕组断路，当高压侧有一相断路时，变压器将非在全相状态下运行，变压器低压侧三相电压、电流呈现不平衡，三相直流电阻也不平衡；两相断路则变压器不能运行；当低压侧两相断路时，变压器为单相负载运行，断路的两相无电压输出，因而变压器断路属于致命性故障，为此须更换或修复绕组。
3.1. 2铁心故障分析和处理方法
变压器铁心和绕组是传递、交换电磁能量的主要部件，要使变压器可靠运行，除绕组质量合格外，铁心质量好坏是决定正常运行的关键。铁心的故障模式可分为：铁心多点接地、铁心接地不良、铁心片间短路。其中铁心多点接地可分为：铁心动态性多点接地和牢靠性多点接地。
变压器铁心故障以铁心多点接地出现较多，伴随有铁心局部过热运行时间过长将会使油纸绝缘老化、绝缘垫块碳化、铁心片绝缘层老化，甚至使铁心接地引线绕断，这类故障属临界性故障。铁心片间短路将会在强磁场中形成涡流使铁心局部过热，铁心接地不良也会使铁心局部过热，同时出现介损超标现象。局部过热现象易烧坏铁心片间绝缘，扩大铁心故障，因而它们也属临界性故障。而铁心动态性接地情况将有所不同，它主要是由杂质在电场力作用下形成导电小桥（由一些杂质纤维与金属粉末组成），有时在大电流的冲击下而摧毁，出现情况不稳定，一般不影响变压器运行，但不定期的局部过热会使内部绝缘受伤，属轻度性故障。
变压器铁心应定期测试其绝缘强度，用 1000 伏兆欧表测得绝缘值不应低于 2 兆欧，发现绝缘强度低于标准时，要及时更换螺栓套管和绝缘垫，或对绝缘损坏的硅钢片进行重刷绝缘处理。
3.1.3 、分接开关故障分析和处理方法
有载分接开关内部传动结构较为复杂，而且经常操作切换，它的故障直接影响到变压器的正常运行，分接开关由于受高温和绝缘油影响，极易使触头表面氧化，产生氧化膜，使触头间接触电阻增大，由于接触不良引起局门路高温，破坏接触表面。其故障模式主要有简体爆炸、触头烧损、档序错乱、齿轮损坏。简体爆炸甚至会导致变压器着火，属致命性故障。开关档序错乱、齿轮损坏、触头烧损在故障状态下运行将会扩大故障，它属临界性故障。
对此的一般处理方法是： 1 、更换或修整触头弹簧； 2 、拧紧松动的螺栓； 3 、对分接开关位置错位要进行纠正； 4 、若属于有载调压装置安装或调整不当则要对调压装置按要求进行调整。
3.1.4、引线故障分析和处理方法
引线是变压器内部绕组出线与外部接线的中间环节，其接头通过焊接而成，因而焊接质量好坏直接影响到引线故障的发生。其主要故障模式有：引线短路、引线断路、引线接触不良。
引线相间短路和不及时处理会导致绕组相间短路，属致命性故障，事故扩大会发展成为灾难性故障。引线接触不良会产生局部高温烧断引线而使变压器停止运行，属于临界性故障。引线接触不良有以下原因： 1 、螺栓松动； 2 、焊接不牢； 3 、分接开关接点损坏。