故障宏观统计规律是指设备故障率随时间变化的规律。变压器的宏观统计规律表现为“浴盆”曲线,即故障率随着时间的变化呈两头高、中间低的“浴盆”曲线形状。
变压器的故障率随时间的变化可线性化为 3 个阶段:早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。
1)早期故障期
变压器的早期故障出现在设备使用的 1 ~ 3 年。其特点是故障率较高,并且故障率随着时间的增加而迅速下降。通常变压器的早期故障是由设计、制造上的缺陷而引起的。例如,设计不合理、使用材料不合格、装配不当、焊接不良以及质量检验不认真等原因。
2)偶然故障期
在早期故障期之后是变压器的有用寿命期,称为偶然故障期。其特点是故障率低且稳定,故障的产生是随机的。偶然故障是由偶然因素引起的。例如,技术参数突然超过极限值,工艺缺陷、材料弱点在偶然因素的激发下,以及维护不良、操作失误、运行环境的突变等因素。
3)耗损故障期
耗损故障期出现在变压器有用寿命期的末期。其特点是故障率随时间的增加而加大。损耗故障是由变压器内部的物理变化、化学变化或生物变化所引起的磨损、疲劳、腐蚀、老化、极化、损耗、阻抗增大及振动位移等。