配電變壓器常見故障分析

陳鑫

摘要：隨著社會的進(jìn)步和時代的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，為了保證為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，電力系統(tǒng)的安全可靠性尤為重要。配電變壓器是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中起著對電能的轉(zhuǎn)換和傳輸功能的作用，所以其對電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要的意義，但在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中，配電變壓器的常見故障還是經(jīng)常發(fā)生的，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文針對配電變壓器常見故障的原因進(jìn)行了分析，并對配電變壓器常見的故障提出了預(yù)防的措施，以保證配電變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;常見故障

引言

電力變壓器作為電力系統(tǒng)和廣大企業(yè)用戶廣泛應(yīng)用的電氣設(shè)備，在電力輸送、分配和使用過程中發(fā)揮著核心關(guān)鍵作用。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平和需求也相應(yīng)提高，對電能的需求正不斷增長，各級電網(wǎng)負(fù)荷亦隨之攀升。由于用電負(fù)荷的攀升，配電變壓器的運(yùn)行管理工作日漸繁重，故障發(fā)生率亦呈現(xiàn)上升的趨勢。所以，必須加強(qiáng)運(yùn)行管理工作，有效抑制或預(yù)防其故障的發(fā)生，向廣大用電客戶提供安全、穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)的電能。以下主要闡述了配電變壓器四種顯性故障，并提出了相應(yīng)的處理措施及預(yù)防措施。

1配電變壓器概述

在電力系統(tǒng)中，配電變壓器是最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，其主要功能是降低高壓電的電壓，升高電流，而保持交流電的頻率不變，在后文中簡稱“變壓器”。變壓器的主要核心是其電磁部分：繞組和鐵芯（器身）。繞組構(gòu)成了變壓器的電路，而鐵心構(gòu)成了變壓器的磁路。除了繞組和鐵芯，還有油箱、絕緣套管、冷卻裝置、調(diào)壓和保護(hù)裝置等部件組成。在實際運(yùn)行中，變壓器一直處于工作狀態(tài)，出現(xiàn)故障和事故也是正常現(xiàn)象。特別是變壓器長時間運(yùn)行后造成的材質(zhì)劣化、絕緣老化及設(shè)計壽命的影響，是變壓器發(fā)生故障的主要因素。

2配電變壓器常見的故障原因分析

2.1外部故障

（1）低壓接線處故障。配電變壓器的低壓接線故障常見表現(xiàn)為低壓接線處導(dǎo)線被燒斷，這一現(xiàn)象形成的主要原因是變壓器低壓處引線與接線柱接觸不良，出現(xiàn)局部發(fā)熱現(xiàn)象，絕緣油質(zhì)被氧化殆盡。由于這一現(xiàn)象不易被人察覺，接線處逐漸可能會大量發(fā)熱，跳火直至引線被燒斷。（2）套管閃絡(luò)。這種故障現(xiàn)象較為常見，也是引起變壓器故障的多發(fā)原因。造成這一現(xiàn)象的原因多種多樣，例如變壓器膠珠老化，變壓器內(nèi)的油脂滲漏導(dǎo)致變壓器上容易形成油污，加上空氣中的導(dǎo)電介質(zhì)吸附在變壓器表面，在雨天或者大霧天氣，變壓器高壓側(cè)污閃很容易造成單相接地，造成供電短路。再如由于變壓器防護(hù)箱由于防護(hù)不全面，掉落的樹枝也會造成導(dǎo)線間短路，套管損壞。此外，變壓器由于受到意外沖擊也可能會造成套管閃絡(luò)。（3）過電壓故障。變壓器的各種零件選用時都是有嚴(yán)格的參數(shù)限制的，如果變壓器的額定參數(shù)不足以滿足實際供電中的電流參數(shù)，就會造成變壓器的損壞。常見的引起變壓器內(nèi)電壓或者電流升高的主要原因有雷擊等原因。雷擊會導(dǎo)致變壓器內(nèi)電磁轉(zhuǎn)化異常，導(dǎo)致變電電壓驟然升高，燒毀變壓器線路，此外，這種現(xiàn)象在農(nóng)村地區(qū)更為常見。（4）接線故障。變壓器的中性點(diǎn)接地如果處理不好，會造成接地電阻增加，如果加上變壓器內(nèi)部線路瞬間電流過大，會造成電路中發(fā)熱過大，嚴(yán)重時會造成中性點(diǎn)接地不穩(wěn)或者中性點(diǎn)移位，這樣就可能會造成變壓器短路，嚴(yán)重時燒毀設(shè)備，威脅工作人員的安全。（5）二次線路短路。變壓器的二次側(cè)電路可能會在使用過程中出現(xiàn)短路故障。二次短路不僅短路電流大，而且產(chǎn)生短路的地方會形成較大的電磁力，導(dǎo)致變壓器線圈變形、松動或者其他緊固件故障，嚴(yán)重時會損壞變壓器的鐵芯，導(dǎo)致變壓器無法修復(fù)。

2.2內(nèi)部故障

（1）鐵心故障。此類故障常見的包括：鐵心多點(diǎn)接地，鐵心與穿心螺桿間的絕緣損壞，鐵芯硅鋼片短路，鐵心表面金屬間短接，硅鋼片絕緣老化短路等。這類故障會造成鐵心環(huán)流損耗異常，嚴(yán)重時甚至?xí)龤цF心。（2）繞組故障。在變壓器長期運(yùn)行的過程中，繞組發(fā)熱主要由于絕緣油質(zhì)差以及油面過低形成的，如年久失修的老變壓器，由于各種原因造成油面降低，絕緣油與空氣長時間接觸，空氣中的水分大量滲入絕緣油，降低了絕緣強(qiáng)度，將使絕緣材料老化，導(dǎo)致相間、匝間或?qū)Φ囟搪?。巨大的短路電流使得變壓器?nèi)部過熱，產(chǎn)生巨大的電磁力，嚴(yán)重時，甚至引起繞組引線斷裂。（3）分接開關(guān)故障。分接開關(guān)在接觸上的不良通常是導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，分接開關(guān)的質(zhì)量是非常重要的，如果質(zhì)量不好將會直接導(dǎo)致故障的發(fā)生，在實際工作中，由于對分接開關(guān)連接處的螺絲連接的不夠緊實，并且彈簧沒有足夠的壓力，導(dǎo)致分接開關(guān)經(jīng)常發(fā)生故障。由于分接開關(guān)處經(jīng)常需要潤滑，所以受到油污的現(xiàn)象比較明顯，加速了氧化的過程。這些原因都是導(dǎo)致分接開關(guān)發(fā)生故障的因素。一般情況下通過有表觀內(nèi)的油位的變化情況可以及時的發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的前兆，但是由于受到負(fù)荷和溫度的變化，油位的變化表現(xiàn)的不夠明顯，也就不能及時的發(fā)現(xiàn)問題。纏繞在分接開關(guān)處的絕緣一般都是裸露在空氣中的，那么長時間在空氣中就容易受潮，使性能有所下降，引發(fā)短路，從而導(dǎo)致開關(guān)被燒壞引發(fā)事故。（4）變壓器油質(zhì)劣化或漏油。配電變壓器在使用過程中由于內(nèi)部溫度的變化或是油質(zhì)在使用過程中不斷的加熱而導(dǎo)致油質(zhì)質(zhì)量下降或是發(fā)生氧化作用，這種情況下會影響變壓器的正常運(yùn)行，或是導(dǎo)致絕緣降低而發(fā)生短路故障。

3變壓器故障的預(yù)防措施

針對以上常見的故障，配電工人在日常巡視中可以從以下幾個角度，對變壓器的外表進(jìn)行常規(guī)檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)問題處理，以確保變壓器的正常運(yùn)行。響聲異常、溫度異常、噴油爆炸、變壓器油泄露、管路閃絡(luò)。（1）聽變壓器有無異常聲音，這是最簡單也必須是最經(jīng)常的檢查;（2）檢查呼吸器的干燥劑是否失效，觀察其顏色，若大部分發(fā)生了變化則應(yīng)更換;（3）檢查變壓器的蓋板、套管、排油閥等是否良好密封，檢查滲漏油現(xiàn)象;（4）確定變壓器外殼接地牢固可靠，這是減少變壓器外殼帶電的最簡潔有效的措施;（5）檢查油位計的油位是否符合要求，若油位偏低，應(yīng)及時補(bǔ)充;（6）測量變壓器油的溫度，確定在正常范圍內(nèi);（7）檢查調(diào)壓分接開關(guān)位置是否正確;（8）檢查變壓器高壓套管是否有臟污及裂痕。

結(jié)束語

本文從配電變壓器的異響、高溫、油位等角度對配電變壓器的常見故障進(jìn)行了分析，可供電力系統(tǒng)工作人員做簡單的參考。但是，由于配電變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)生故障的原因是多樣的，不能簡單的憑臆想來做出判斷，必須根據(jù)相關(guān)儀表的實際測量結(jié)果來進(jìn)行檢修，必要時必須進(jìn)行變壓器特性試驗及綜合分析，才能準(zhǔn)確可靠地找出故障原因，判明事故性質(zhì)，提出較完備的合理的處理方法。隨著社會用電量的增加，電網(wǎng)負(fù)荷越來越大，對配電變壓器的維護(hù)和檢修工作，更應(yīng)加強(qiáng)力度，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，把問題解決在萌芽狀態(tài)，使故障率控制在最低的范圍內(nèi)，確保電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

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