淺析配電變壓器燒損原因及預(yù)防對(duì)策

張生英 張勛

摘要：配電變壓器燒損是變壓器常見(jiàn)故障，影響了人們的正常用電。文章通過(guò)深入分析配電變壓器燒損的主要原因，提出了針對(duì)相關(guān)問(wèn)題應(yīng)采取的運(yùn)行與維護(hù)管理工作重點(diǎn)措施。

關(guān)鍵詞：變壓器；燒損；原因；對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2011）22-0117-01

配電變壓器是10 kV配電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它主要應(yīng)用在廣大工廠、礦山企業(yè)、各大城鎮(zhèn)居民小區(qū)以及偏僻的農(nóng)村。因?yàn)槠渑渲帽容^分散、數(shù)量非常多、加上處在電力系統(tǒng)的最末端，其運(yùn)行過(guò)程中的安全穩(wěn)定性并沒(méi)有獲得高度的重視，此外，由于運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)技術(shù)與管理等方面的因素，造成配電變壓器燒損的情況比較多。因此，做好配電變壓器的運(yùn)行維護(hù)工作，查找配電變壓器燒損的真正原因，采取對(duì)應(yīng)的防范措施，對(duì)于提升供電的穩(wěn)定性以及客戶供電的可靠率，以及維護(hù)電力企業(yè)的正面形象意義重大。

1配電變壓器燒損的主要原因

①過(guò)電壓?jiǎn)栴}。配電變壓器的高壓和低壓線路大部分從架空線引過(guò)來(lái)的，被雷擊的可能性比較大，因此在雷電頻繁的雨季，配電變壓器由于遭到雷擊而破壞的比率超過(guò)30％。一旦線路遭到雷擊的時(shí)候，就會(huì)在變壓器的元件繞組上形成沖擊電壓將超出額定電壓的數(shù)十倍。配電變壓器高壓與低壓的輸出線套管位置的過(guò)電壓限制器無(wú)法實(shí)施保護(hù)或者自身存在問(wèn)題，此時(shí)配電變壓器遭到雷擊而造成損壞的可能也非常大，將導(dǎo)致配電變壓器的主絕緣被擊穿而損毀。

②過(guò)負(fù)荷問(wèn)題。由于供電的范圍不斷擴(kuò)大以及用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，有些配電變壓器的供電范圍越來(lái)越大大，使得配電變壓器的電流高出額定電流數(shù)十倍，且電磁力矩對(duì)繞組產(chǎn)生比較大的影響而出現(xiàn)移位變形的問(wèn)題。因?yàn)殡娏鞯募眲≡黾?，配電變壓器的線圈溫度劇增，造成絕緣老化加快，呈現(xiàn)碎片形狀掉下來(lái)，產(chǎn)生瞬間短路故障，損壞配電變壓器。

③負(fù)荷分配不均衡。最些年，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及高溫異常天氣增多的影響下，所需電力負(fù)荷迅猛增長(zhǎng)，有的地方配電變壓器的供電范圍大、迂回的線路比較長(zhǎng)，造成配電變壓器長(zhǎng)時(shí)間處在三相負(fù)荷分配不均衡狀態(tài)，導(dǎo)致?lián)p壞配電變壓器的情況時(shí)有發(fā)生；因?yàn)榈蛪弘娋W(wǎng)中的單相負(fù)荷比較多而三相負(fù)荷比較少，三相負(fù)荷供電難以均衡，導(dǎo)致中性點(diǎn)位移的問(wèn)題長(zhǎng)時(shí)間存在。

④套管表面臟污閃絡(luò)。變壓器安放在粉塵比較多的位置時(shí)套管表面容易臟污。積聚起來(lái)的臟物所吸收的水分不但會(huì)造成套管表面出現(xiàn)放電，還會(huì)增加泄漏電流，造成絕緣套管過(guò)熱，最終被擊穿。該問(wèn)題在城市地區(qū)道路粉塵以及污染比較嚴(yán)重的區(qū)域十分常見(jiàn)，常常因?yàn)樘坠墚a(chǎn)生表面閃絡(luò)導(dǎo)致跳閘，造成變壓器的損壞。

⑤油滲出和水滲入。變壓器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，使得密封墊出現(xiàn)老化、箱體腐蝕或者接觸松動(dòng)產(chǎn)生裂隙，最終導(dǎo)致變壓器的油滲漏出去。從而增加了油和空氣的接觸面積，油氧化之后使得油的酸價(jià)增加，對(duì)絕緣材料產(chǎn)生腐蝕。此外，空氣中以及從裂隙滲入的水分進(jìn)入變壓器的油之后，造成絕緣材料吸收水分，降低了其絕緣性能，產(chǎn)生放電短路、變壓器被損毀等問(wèn)題。

⑥低壓側(cè)出現(xiàn)接地或者短路問(wèn)題。一旦配電變壓器的低壓側(cè)出現(xiàn)接地、相間短路等問(wèn)題的時(shí)候，在低壓側(cè)出現(xiàn)的短路電流會(huì)超出額定電流的數(shù)十倍，此時(shí)高壓側(cè)勢(shì)必產(chǎn)生很高的電流以消除低壓側(cè)產(chǎn)生的短路電流。此時(shí)電流將會(huì)在繞組的內(nèi)部形成的機(jī)械應(yīng)力非常大，容易導(dǎo)致繞組產(chǎn)生變形。并且高壓繞組和低壓繞組的溫度疾速上升，如果不選擇正確的保護(hù)措施，容易造成配電變壓器損毀。

⑦遭受外力的損壞。配電變壓器以及電線桿缺少警示標(biāo)記以及防范措施。飄帶在大風(fēng)的吹襲下碰上樁頭，產(chǎn)生短路；車輛失去控制將桿塔撞斷，配電變壓器跌落；接地線被人偷盜；電力設(shè)施的施工不符合有關(guān)安全防護(hù)規(guī)定，違章建筑也會(huì)會(huì)配電變壓器產(chǎn)生較大的隱患。

2配電變壓器的運(yùn)行與維護(hù)管理工作的重點(diǎn)

2.1預(yù)防配電變壓器出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷燒壞現(xiàn)象

選擇合理的配電變壓器容量非常關(guān)鍵，既要預(yù)防配電變壓器由于過(guò)負(fù)荷而被燒壞，又要杜絕容量過(guò)大導(dǎo)致的浪費(fèi)。應(yīng)當(dāng)按照用戶的實(shí)際負(fù)荷需求，使選擇合理的配電變壓器容量。在用電高峰時(shí)期，應(yīng)當(dāng)增加對(duì)每一臺(tái)配電變壓器的負(fù)荷測(cè)量頻次，及時(shí)對(duì)三相電流不均衡的配電變壓器分配的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，預(yù)防中性線電流太高燒毀引線，導(dǎo)致用戶設(shè)備被損毀。從西寧地區(qū)配電變壓器損毀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2月份和8、9月份是故障高發(fā)期。每一年都應(yīng)當(dāng)搞好實(shí)測(cè)配電變壓器負(fù)荷的有關(guān)工作，尤其實(shí)測(cè)2、8、9月份的配電變壓器的負(fù)荷，實(shí)測(cè)配電變壓器的負(fù)荷的應(yīng)當(dāng)按照配電變壓器所供應(yīng)負(fù)荷的不同性質(zhì)實(shí)施。如果大多數(shù)負(fù)荷為民用與商業(yè)用電，實(shí)測(cè)就應(yīng)當(dāng)在夜晚高峰時(shí)期實(shí)施；如果大多數(shù)負(fù)荷是工業(yè)用電，實(shí)測(cè)就應(yīng)當(dāng)在白天的高峰時(shí)期實(shí)施。

2.2配電變壓器的防雷措施

在配電變壓器一次、二次安裝設(shè)置金屬氧化物過(guò)電壓限制器，并且使得過(guò)電壓限制器接地線、配電變壓器的外殼、中性點(diǎn)（二次側(cè)）三點(diǎn)全部接地。必須進(jìn)行一年一度的預(yù)防性質(zhì)的相關(guān)試驗(yàn)，及時(shí)將不合格的過(guò)電壓限制器更換，盡量避免由于雷擊與諧振造成過(guò)電壓毀壞配電變壓器。高壓側(cè)的過(guò)電壓限制器應(yīng)當(dāng)在高壓熔絲的下側(cè)進(jìn)行安裝，到配電變壓器的上端蓋的距離大于0.5 m。從而不僅能夠臨近配電變壓器，盡量避免雷擊的時(shí)候引下線產(chǎn)生的電感對(duì)配電變壓器造成的影響，還能夠防止維修過(guò)電壓限制器的時(shí)候造成整條線路停止供電，同時(shí)還能夠預(yù)防萬(wàn)一過(guò)電壓限制器出現(xiàn)爆炸而毀壞配電變壓器的瓷套管等問(wèn)題。定期對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)量，針對(duì)接地線或者接地體不符合要求的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處置，保證接地電阻滿足規(guī)定要求：配電變壓器小于100 kVA的接地電阻小于等于10 Ω；配電變壓器大于等于100 kVA的接地電阻小于等于4 Ω。

2.3合理安裝以及運(yùn)行

①應(yīng)當(dāng)將偏僻農(nóng)村的配電變壓器臺(tái)區(qū)安設(shè)的低壓計(jì)量箱逐步拆除，盡量安裝在室內(nèi)。前些年部分供電企業(yè)，為了預(yù)防造成電量損失，偏僻農(nóng)村臺(tái)區(qū)全部安設(shè)了低壓計(jì)量箱，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行，該設(shè)備的玻璃窗遭到毀壞或者配電變壓器的低壓樁頭出現(xiàn)損壞之后沒(méi)有及時(shí)加以修復(fù)，使得雨水進(jìn)入毀壞電能表，造成配電變壓器遭到損壞。

②選擇的配電變壓器的熔斷器的高壓與低壓熔體應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理。否則的話，配電變壓器容易產(chǎn)生負(fù)荷過(guò)大而造成損毀。高壓低壓熔體的選擇應(yīng)當(dāng)按照：變壓器容量小于100 kVA選擇的熔體的電流為兩到三倍的額定電流；變壓器容量大于等于100 kVA選擇的熔體的電流為1.5~2倍的額定電流；配置低壓側(cè)的熔絲此時(shí)額定電流應(yīng)當(dāng)稍微大一些。

3結(jié)語(yǔ)

配電變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是整個(gè)供電網(wǎng)路的可靠運(yùn)行基本保證，一旦發(fā)生了燒損故障將給人們的生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不必要的損失。對(duì)此，我們要高度重視變壓器的維護(hù)工作，針對(duì)不同的燒損原因采用相應(yīng)的防范措施，樹(shù)立良好的電力企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賀家李,宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京:中國(guó)電力出版社,2004.

[2] 王越明,王朋,楊瑩.變壓器故障診斷與維修[M].北京:化學(xué) 工業(yè)出版社,2008.