農(nóng)村10 kV配電變壓器故障分析及防護措施

中山火炬開發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司 符文俊

農(nóng)村10 kV配電變壓器故障分析及防護措施

中山火炬開發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司 符文俊

隨著我國電氣化事業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村電網(wǎng)改造工程的實施，10 kV配電變壓器得到了廣泛應用，而且在農(nóng)村用戶變壓器的選擇中， Y/Yno結線方式的中性點直接接地系統(tǒng)最為常見。

一、農(nóng)村10 kV配電線路常見故障

1.線路和設備自身缺陷造成的線路故障。線路維護與保養(yǎng)力度不夠，線路架設和配電設備運行不滿足技術要求，再加上配電線路長、線徑小、分支多、老化嚴重、低值絕緣子較多和檔距弧垂過大等問題，都是造成線路故障的重要原因。

2.電力負荷快速增長，配電線路不堪重負造成的故障。近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程加快，導致用電需求量急增，對原有的電力規(guī)劃和設施提出了更高的要求。

3.惡劣天氣等自然災害造成的線路故障。這在城鄉(xiāng)結合地區(qū)的體現(xiàn)尤為明顯。在大多數(shù)自然條件相對惡劣的地區(qū)，其電力線路抵御自然災害的能力也相對較弱，容易引起輸電線路故障。

4.配網(wǎng)結構與變電站布局不合理造成的輸電線路故障。我國配網(wǎng)結構的施工和工藝水平、線路絕緣化水平以及絕緣導線使用率都偏低；對于在配電網(wǎng)結構施工中發(fā)現(xiàn)的缺陷和隱患，難以及時、準確地消除；設計和施工等環(huán)節(jié)的監(jiān)控也缺乏力度。這些問題使得它建成的電網(wǎng)結構中存在許多問題，嚴重影響了輸電線路的安全運行。

二、農(nóng)村10 kV配電變壓器選用

1.從安裝形式上來看，目前配電變壓器大致可分為桿上變壓器和落地變壓器兩類。通過對農(nóng)村用電狀態(tài)的分析發(fā)現(xiàn)，選擇桿上變壓器有助于提高農(nóng)村供電合格率，更好地滿足農(nóng)村分散用戶對用電的需求，同時還不會影響正在進行的農(nóng)網(wǎng)改造工程。落地變壓器則更適用于新農(nóng)村建設推進后發(fā)展起來的聚居小區(qū)和新社區(qū)對供電的要求。因為落地變壓器地區(qū)技術標準更為統(tǒng)一，變壓器容量也相對較大，因此，通常被優(yōu)先考慮。

2.從安裝位置上來看，地形特點對農(nóng)村用戶的分布具有重要影響，選擇變壓器時必須要考慮到地形、土質(zhì)、坡度和農(nóng)田分布等要素。變壓器臺架位置的選擇要將牢固性作為首要因素，臺架固定的位置要避免坡度過大和土質(zhì)過軟，同時也要考慮變壓器在安裝和檢修過程中的安全與便捷，盡可能選擇在主要交通道路附近。需要注意的是，要選擇合適的安全距離，避開人流、車流集中的區(qū)域。

3.從變壓器自身的型號容量來看，農(nóng)村居民用電的最大特點是周期性低負荷運行，每天峰谷時間比大約為1∶5。根據(jù)這一數(shù)據(jù)，對于新社區(qū)與聚居區(qū)的居民用戶，建議選用空載損耗較低的配電變壓器。在聯(lián)接組別方面，Dyn11組別方式在近年來已被大量采用，它的波形更好，抗三次諧波的能力更強。變壓器容量的選擇應當結合地方規(guī)劃，掌握供電區(qū)域內(nèi)的規(guī)劃方案和用電負荷變化趨勢，調(diào)查現(xiàn)有用戶的用電性質(zhì)和用電容量，掌握居民、商用、小作坊等不同類型的負荷比例，同時還要掌握各類配電變壓器的特性，選擇合適型號的變壓器。

三、農(nóng)村10 kV配電變壓器故障原因分析

1.雷擊過電壓。雷電是因極強電場放電而產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象，當這種放電直接加在輸電線路時，會產(chǎn)生遠遠超出線路上的電壓，從而形成過電壓。超強放電所附帶的超強電磁感應會嚴重干擾線路周圍的磁場，從而干擾輸電線路的電壓，造成變壓器故障。

2.高壓與低壓保護不當。在變壓器的實際運轉(zhuǎn)中，一些檢修人員為減少更換熔絲的次數(shù)而用導線代替熔絲，導致低壓過載或短路，進而使變壓器長期發(fā)熱，直至燒毀。

3.用電過負荷。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的不斷加快，大量新式電器的應用直接導致了用電量的激增，使原有的相關配電設施不能滿足當前的需求。當配電變壓器長期過載運轉(zhuǎn)或持續(xù)提升負荷時，極易造成絕緣過早老化，甚至損壞絕緣，導致外部故障發(fā)生。

4.溫度異常。在負荷和散熱條件以及環(huán)境溫度都不變的前提下，變壓器也會出現(xiàn)溫度異常升高現(xiàn)象。這類情況大多由變壓器繞組故障引起。

5.滲漏油。配電變壓器使用時間過長，或者總是超負荷運轉(zhuǎn)，導致變壓器內(nèi)的膠墊老化龜裂，容易產(chǎn)生滲漏油現(xiàn)象，繼而燒壞變壓器。

四、農(nóng)村10 kV配電變壓器防護措施

1.變壓器的防雷保護措施。農(nóng)村10 kV配電變壓器的高低壓避雷器應同時投入運行，避雷器安裝應遵循4點共同接地的原則。

2.裝設速斷、過電流保護裝置，選擇性地切除故障線路。正確選擇熔斷器的熔體及低壓過電流保護定值。低壓側漏電總保護器過流動作值取配變低壓側額定值的1.3倍，配變低壓各分支線路過流保護定值不應大于總保護的過流動作值，并小于配變低壓側額定電流。一般按導線最大載流量選擇過流值，以保證在各出線回路發(fā)生短路或輸出負載過大，引起配變過負荷時能及時動作，切除負載和故障線路，實現(xiàn)保護配變的目的。按標準配備配變高壓側熔體保護材料，堅決杜絕用銅、鋁等金屬導體替代熔斷器熔體事件的發(fā)生。

3.加強日常巡視、維護和定期測試。定期進行維護保養(yǎng)，及時清掃和擦除配電變壓器油污及高低壓套管上的塵埃；定期檢測油溫，保證油浸式的配電變壓器運行中的頂層油溫不高于95 ℃，溫升不超過55 ℃；搖測配變的絕緣電阻，檢查各引線是否牢固，特別要注意低壓出線連接處接觸是否良好、溫度是否異常；加強對用電負荷的測量，并在用電高峰期加強對每臺配電變壓器的負荷測量，必要時增加測量次數(shù)，防止因中性線電流過大而燒斷引線，造成配電變壓器損毀。