變壓器運行時出現的異常情況主要有：上層油溫超限，油色油位異常，氣體繼電器報警，冷卻系統故障及色譜分析不正常等。運行人員發現變壓器異常運行時，應及時分析其原因，性質及影響，采取適當的處理措施，以防故障擴大，保護變壓器的安全運行。
一、上層油溫升高
1. 檢查變壓器的負荷和冷卻介質的溫度是否發生了較大幅度的變化，并根據有關技術記錄，與該負荷和冷卻介質溫度應有的油溫進行比較。
2. 檢查變壓器的冷卻裝置是否發生故障，如風扇，液壓系統油泵是否運行正常，冷卻水壓是否正常，冷卻裝置電源是否投入或切換正常。
3. 核對表計及其回路是否正常。將現場表計數值與遙測量進行比較，比較的結果應以溫度較高者作為控制變壓器溫度的依據。
4. 若發現油溫較平時同樣負荷和冷卻條件下高出5~10℃且不斷上升，冷卻器運行正常，則認為變壓器已發生故障，應立即聯系調度將變壓器停運。
5. 單相變壓器的任一相油溫異常時，應同樣視為異常，必須迅速進行分析處理。
二、油位異常。
正常情況下，變壓器的油位隨溫度的變化而變化。而油溫則取決于變壓器所帶負荷的多少，周圍環境溫度和冷卻系統的運行情況。如果變壓器有關部分發生滲漏時，油位將會相應降低。變壓器油位異常主要有兩種情況：
1. 油位過高。原因為變壓器長期受高溫的影響，受熱膨脹，使油位上升;加油時油位偏高;變壓器進水。油位太高時會引起溢油，因此，發現油位高時，應及時通過檢修人員進行放油處理，但應控制油位與當時的油溫相對應。
2. 油位過低。主要原因有變壓器漏油;變壓器負荷突然降低或外界環境溫度明顯降低時;強迫油循環導向冷卻變壓器的冷卻滲油，導致變壓器油滲入水中較長時間。一般來說，變壓器的油位不會在很短的時間大量滲漏。運行人員應隨時監控變壓器油位的變化情況。當油位低于氣體繼電器時將報警。油位太低時，可能使鐵芯繞組直接與空氣接觸，后果相當嚴重。主變油位異常降低時要全面檢查，有無漏油，事故排油閥是否被誤打開或漏油，并及時制止。如漏油而一時制止不了時，應立即聯系停電。不得將重瓦斯保護改投“信號”位置。如系油溫低，可調整冷卻器和冷卻水，提高油溫，并聯系檢修人員加油，加油時重瓦斯保護應投“信號”位置，待運行24小時以上，瓦斯繼電器再無氣體排出后，才允許投至“跳閘”位置。
三、冷卻系統故障。
冷卻系統故障時，可能迫使變壓器降低出力，嚴重時可能使變壓器被迫停運甚至燒壞。
1. 冷卻系統故障的原因。有冷卻系統電源故障;單臺冷卻器開關故障跳閘;油泵、風扇故障;連接管路漏油;冷卻水壓偏低或無水壓。
2. 冷卻系統故障的處理。對于油浸風冷變壓器，發生風扇電源故障時，應立即調整負荷，使之不超過額定容量70%，單臺風扇故障時，可不降低變壓器的負荷。
3. 強迫油循環冷卻的變壓器，如果其冷卻裝置電源全部中斷，應在10分鐘內將其恢復，在處理的同時，要密切注意變壓器的上層油溫，適當降低負荷運行。若10分鐘無法恢復時，則立即將變壓器停運。部分冷卻器損壞，則應該根據冷卻器臺數和相應負荷的關系，調整變壓器負荷。同時，可適當投入備用冷卻器或輔助冷卻器，無需調整變壓器負荷。
四、變壓器冷卻系統故障情況及處理（舉例）
1. 電源故障。如系廠用電中斷，要迅速恢復廠用電。如系工作電源故障，而備用電源切換不良時，應立即手動幫助。冷卻器全停保護出口壓板可短時退出，并減少有功負荷。
2. 備用冷卻器投入。應先檢查備用冷卻器投入良好。然后再檢查故障冷卻器的故障原因，并處理。
3. 冷卻水中斷。檢查水壓指示或閥門位置，及時切換水源。如系誤發信號，則通知檢修人員處理。
4. 斷線。一般為電源保險熔斷，可更換。如再熔斷，則回路及潛油泵可能有短路，停電做措施，通知檢修處理。
五、變壓器運行中的嚴重異常現象分析
1. 變壓器的油箱內有強烈而不均勻的噪聲及放電的聲音。噪聲是由于鐵芯的穿心螺絲夾的不緊，使鐵芯松動，造成硅鋼片間產生振動。放電吱吱聲是由于繞組或引出線對外殼閃絡放電，或鐵芯接地線斷線，造成鐵芯對外殼（地）感應而產生的高壓發生放電引起的。
2. 變壓器油枕或防爆管噴油。這時表明變壓器發生嚴重故障。由于油位的降低，氣體繼電器可能動作，使變壓器兩側開關跳閘。
3. 變壓器在正常負荷和冷卻方式下油溫不斷升高。變壓器在正常負荷和冷卻方式下油溫不斷升高說明變壓器內部有故障，如鐵芯著火或繞組匝間短路。
4. 油質老化過甚。油質老化過甚，在取油樣化驗時，可以發現油內含有碳粒或水份，油的閃點降低，絕緣強度降低，這說明油質已急劇下降，很容易引起繞組與外殼間發生擊穿事故。
5. 套管有嚴重破損和放電現象。在套管上有大的碎片和裂紋或表面有放電及電弧的閃絡痕跡時，會引起套管的擊穿，這時套管發熱很劇烈，表面膨脹不均，可能會使套管爆炸。
變壓器發生上述嚴重異常現象時，應立即將變壓器停用檢修，若有備用變壓器，應盡可能將備用變壓器投入運行。
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