變壓器是電力系統(tǒng)中較為重要的一種設(shè)備組成。在實際工作中，它的安全性對整個電力系統(tǒng)有重大影響。只有仔細(xì)檢查、確保它處在安全狀態(tài)中，并且排除操作中的故障，才能為電力系統(tǒng)和人們的日常生活提供安全環(huán)境。
1、接地變壓器的故障分析
變壓器有內(nèi)、外故障之分。變壓器油箱中主要有初始故障和電氣故障。而油箱外絕緣套管和引出線上的故障則是較為常見的外部故障。
1.1 電氣故障
變壓器內(nèi)部電氣故障，可以通過對不平衡電流和電壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出測量結(jié)果。故障原因主要有高壓或者低壓繞組相間發(fā)生短路，中性點直接接地側(cè)單相接地發(fā)生短路，高壓或者低壓繞組匝間發(fā)生短路，以及第三繞組發(fā)生匝間短路或者接地故障這四種情況。發(fā)生電氣故障時，內(nèi)部短路出現(xiàn)電弧，不僅會對繞組絕緣有一定破壞，還會燒毀鐵芯。變壓器油和絕緣材料在受熱情況下，會產(chǎn)生極多氣體，很可能導(dǎo)致變壓器油箱爆炸。而且變壓器內(nèi)部發(fā)生故障可能造成整個系統(tǒng)電壓降低。遇到變壓器內(nèi)部故障時，首先應(yīng)該將變壓器切除。
1.2 “初始”故障
這類故障可能在剛開始不會表現(xiàn)出故障，但是在隨后會引起不同的故障。常見的故障原因主要有導(dǎo)體間的鐵芯出現(xiàn)故障或者電氣連接處接觸不良，導(dǎo)致油箱附近出現(xiàn)間歇性電??；變壓器中油的溫度因冷卻媒介不足而升高，造成繞組局部產(chǎn)生熱點；分接開關(guān)產(chǎn)生故障，使得并聯(lián)工作的變壓器出現(xiàn)負(fù)荷分配不當(dāng)或變壓器之間的環(huán)流，導(dǎo)致繞組溫度過高。
2、鐵芯多點接地故障分析
2.1 試驗數(shù)據(jù)分析
（1）色譜數(shù)據(jù)。對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時，經(jīng)常采用“三比值法”、“四比值法”。它們各有各的優(yōu)點，當(dāng)然也存在一定局限。三比值法主要是對已經(jīng)發(fā)生的故障做數(shù)據(jù)分析。比如變壓器油中氣體組分含量超標(biāo)或者產(chǎn)氣速率超過一定標(biāo)準(zhǔn)時，才能用三比值法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。而故障剛產(chǎn)生時，卻不能判斷。四比值法指的是，運用五種不同氣體的四組對比值對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的方法。許多變壓器鐵芯多點接地故障都是運用四比值法判斷的，通過對鐵箱或者油箱產(chǎn)生的不平衡電流進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，能準(zhǔn)確判斷出故障所在。（2）電力測量數(shù)據(jù)。變壓器正常運行時，鐵芯外引接地套上接地引下線的電流值通常顯示的是低值。但是這一部分一旦發(fā)生故障，環(huán)流電流的數(shù)值會快速增加，以致達(dá)到百安培。這種情況下，可結(jié)合鉗形電流表對環(huán)形電流進(jìn)行測量和觀察，能夠迅速對故障判斷。當(dāng)變壓器停止運行時，可以使用2500伏特兆歐表對鐵芯接地套管進(jìn)行絕緣電阻測試。如果電阻數(shù)值大幅度減少甚至減少到零，很有可能變壓器內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)多點接地問題。出現(xiàn)這種情況之后，可以通過測量得出各級繞組的直流電阻數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)后，各數(shù)值沒有出現(xiàn)超標(biāo)和偏差，并且數(shù)值的變化符合規(guī)律，這就表明鐵芯多點接地故障已經(jīng)發(fā)生。要及時對設(shè)備進(jìn)行檢查。
2.2 設(shè)備運行狀態(tài)
技術(shù)人員在變電站作業(yè)過程中，不僅要對有關(guān)操作時間、載荷等進(jìn)行徹底檢查，還要結(jié)合變壓器的歷史運用記錄和變壓器的安裝試驗記錄，對整個變電設(shè)備的運行狀況進(jìn)行分析?？梢詤⒄赵囼灁?shù)據(jù)和色譜分析結(jié)果，確定多點接地故障的類型。如果色譜分析結(jié)果在正常范圍內(nèi)，鐵芯電阻數(shù)值減少、變壓器尚未運行，很可能是不穩(wěn)定接地故障。發(fā)生這種情況，主要是油膩引起的鐵芯多點接地，及時處理便可調(diào)整故障。
3、接地變壓器的保護(hù)配置與改進(jìn)
3.1 接地變壓器的保護(hù)配置和存在的問題
保護(hù)裝置存在靈敏性不夠好以及保護(hù)拒動問題。110kv接地變壓器通常連接二次線圈，二者一起工作，但是這樣會出現(xiàn)電阻較大的情況。接地變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，如繞組匝間發(fā)生短路或者二次側(cè)繞組出現(xiàn)相間短路，由于一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組之間的繞組容量數(shù)值相差較大，導(dǎo)致一次側(cè)繞組的電流數(shù)值大幅降低出現(xiàn)電流保護(hù)靈敏性不足的情況。
3.2 接地變壓器保護(hù)配置的改進(jìn)
（1）將三相電流互感器二次側(cè)繞組接成△接線。實際情況中，通常用三相電流互感器二次側(cè)繞組y接線作為接地變壓器過電流保護(hù)接線方式。外部單相接地故障發(fā)生時，零序電流和低壓側(cè)負(fù)荷電流是高壓側(cè)相電流的反應(yīng)。而保護(hù)裝置取的是高壓側(cè)相的電流，所以定值不能過大。定值過大會導(dǎo)致過電流保護(hù)靈敏性降低，出現(xiàn)保護(hù)不到的情況。將y接線換成△接線，保護(hù)裝置取高壓側(cè)的線電流，也就是二次繞組負(fù)荷電流，過電流保護(hù)整體定值降低，使得靈敏性不斷提高。（2）分相配置溫度傳感器。用溫度傳感器測量繞組或者絕緣的實際溫度，并有控制器發(fā)出跳閘信號或者輸出報警，這是接地變壓器的溫度保護(hù)方式。接地變壓器常常是分相布置的形式，所以應(yīng)在每一相中都配上溫度傳感器測量繞組或絕緣的溫度，保證安全性。（3）設(shè)置y型接線的過電流保護(hù)二段?！餍徒泳€過電流反應(yīng)的不是零序電流，所以發(fā)生中性點引出線直接接地故障時不能及時切除，造成故障不斷擴(kuò)大或者其他情況發(fā)生。應(yīng)當(dāng)設(shè)置過電流保護(hù)二段，以防故障發(fā)生時能及時反應(yīng)，工作人員能及時切除。
接地變壓器有內(nèi)部故障和外部故障兩種故障類型，不同的故障有不同的解決方法。解決時，要對相關(guān)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以判斷出故障類型。接地變壓器的保護(hù)裝置存在靈敏度問題和保護(hù)拒動問題，對保護(hù)裝置改進(jìn)之后能提高這方面性能。