淺談配電變壓器故障的原因及防范措施

摘 要：配電變壓器是配電網(wǎng)中的主要設(shè)備，配電變壓器一旦發(fā)生故障，將影響到正常生活，也會給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。因此，有必要對配電變壓器故障的原因及防范措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;故障;防范

一、 故障類型及原因分析

（一）繞組故障分析

1. 匝間短路

由于農(nóng)村部分低壓線路維護(hù)不到位，經(jīng)常發(fā)生超銘牌容量運行或變壓器出口短路故障。短路使變壓器的電流超過額定電流幾十倍，由于繞組溫度迅速升高，導(dǎo)致絕緣老化;同時繞組由于受到較大電磁力的作用，產(chǎn)生振動與變形，而損壞匝間絕緣;另外，廠家在制造過程中，繞組內(nèi)層浸漆不透，干燥不徹底，繞組引線接頭焊接不良等絕緣不完整導(dǎo)致匝間、層間短路。

2. 相間短路

變壓器主絕緣老化，絕緣能力降低;變壓器油擊穿電壓偏低;或由其他故障擴大引起相間短路。如繞組有匝間短路或接地故障時，由于電弧及熔化了的銅（鋁）粒子四散飛濺，使事故蔓延擴大，發(fā)展為相間短路。

3. 繞組接地

大氣過電壓或操作過電壓的作用使繞組受短路電流的沖擊發(fā)生變形，主絕緣老化破裂、折斷，造成繞組接地。

4. 繞組絕緣受潮

配電變壓器未投入前，處于潮濕場所或多雨地區(qū)，濕度過高，潮氣侵入，使絕緣受潮，在儲存、運輸、運行過程中維護(hù)不當(dāng)，水分、雜質(zhì)或其他油污混入變壓器中，使絕緣油強度大幅降低。

（二）鐵心硅鋼片短路

雖然硅鋼片之間涂油絕緣漆，但其絕緣電阻小，只能隔斷渦流，當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運行年久，絕緣自然老化或損傷后，將產(chǎn)生很大的渦流損耗，使鐵芯局部發(fā)熱，造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。

（三）無勵磁分接開關(guān)故障

1. 分接開關(guān)絕緣受潮

如果變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏油，將造成引出線和分接開關(guān)長期裸露在空氣中，致使分接開關(guān)絕緣受潮性能下降，發(fā)生內(nèi)部閃絡(luò)、短路擊穿而燒壞變壓器。

2. 油溫過高

變壓器的分接開關(guān)處于高溫的變壓器油中。當(dāng)分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳膜和油垢，引起觸頭發(fā)熱后，使彈簧壓力降低、零件變形、導(dǎo)電部位接觸不良及接觸電阻增大，從而引起電弧短路燒壞變壓器。

3. 本身缺陷

分接開關(guān)的質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)不合理、壓力不夠及接觸不可靠等問題，引起動、靜觸頭本身不完全接觸，錯位的動、靜觸頭使兩抽頭之間的絕緣距離縮小，發(fā)生相間短路或?qū)Φ胤烹?。強大的短路電流很快就把帶有抽頭的繞組燒壞。

（四）低壓側(cè)短路故障

當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生接地、相間短路等故障時，在低壓側(cè)產(chǎn)生高于額定電流幾倍甚至幾十倍的短路電流，而高壓側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消低壓側(cè)短路電流。此電流在繞組內(nèi)部將產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，可能致使繞組變形。同時，高低壓繞組溫度急劇升高，若保護(hù)選擇不當(dāng)，可導(dǎo)致變壓器燒毀。

（五）過電壓引起故障

1. 大氣過電壓

農(nóng)村配電變壓器的高、低壓線路大多采用架空線路，在山區(qū)、林地受雷擊的概率較高。線路遭雷擊時，在變壓器繞組上產(chǎn)生高于額定電壓幾倍以上的沖擊電壓。若安裝在配電變壓器高、低壓出線的避雷器不能起到有效的保護(hù)作用或本身存在某些隱患，如避雷器未投入運行或未按時對其進(jìn)行預(yù)防性試驗，避雷器接地不良或接地電阻超標(biāo)等，配電變壓器將遭雷擊而損壞。

2. 鐵磁諧振過電壓

在lOkV配電系統(tǒng)中，小型變壓器、電焊機、調(diào)速機較多，使系統(tǒng)的等值電感和電容有可能相等或接近，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)諧振，諧振時，除變壓器電流激增熔斷器熔斷以外，還將產(chǎn)生過電壓，引起變壓器套管閃絡(luò)或爆炸。

二、 防范措施分析

（一）投運前檢查測試

儲油柜上的油位計是否完好，油位是否清晰且在與環(huán)境溫度相符的油位線上;外殼、頂蓋、套管、油位計和放油閥等處是否密封良好，有無滲油現(xiàn)象;防爆管（安全氣道）的防爆膜是否完好，呼吸器的吸潮劑是否失效;變壓器的外殼、低壓側(cè)中性點、避雷器的接地是否牢固可靠，是否有接地裝置測試記錄，接地電阻是否符合要求;高、低壓熔斷器是否齊備，熔絲大小是否合適。高、低壓側(cè)熔體配置標(biāo)準(zhǔn)為：容量在100kVA以上的變壓器高壓側(cè)要配置（1.5～2.0）倍額定電流的熔絲。容量在100kVA以下的變壓器高壓側(cè)要配置（2.0～3.0）倍額定電流的熔絲。變壓器低壓側(cè)熔斷體應(yīng)按1.1倍額定電流選擇;檢查是否有變壓器出廠試驗合格證、技術(shù)說明書及測試記錄、避雷器出廠試驗合格證及測試記錄（技術(shù)說明書作為運行維護(hù)的依據(jù)）;檢查變壓器銘牌及其他標(biāo)志是否懸掛完好;變壓器停運滿一個月者，在恢復(fù)送電前應(yīng)測量絕緣電阻，合格后方可投入運行。擱置或停運六個月以上的變壓器，投運前應(yīng)做絕緣電阻和絕緣油耐壓試驗。若以上檢查全部合格，則先將變壓器空投（不帶負(fù)載），檢查電磁聲有無異常，測量低壓側(cè)電壓是否平衡，如平衡說明變壓器變比正常，無匝間短路，變壓器可以帶負(fù)載正常運行。

（二）加強配電變壓器運行系統(tǒng)過程中的監(jiān)管操作工作

運用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段對變壓器進(jìn)行實時監(jiān)管，定期維修檢查，從而及時發(fā)現(xiàn)變壓器運行中處于的問題，及早地進(jìn)行解決，保證變壓器高效穩(wěn)定運行?？梢砸M(jìn)科技設(shè)備，輸入變壓器常見的問題及解決措施，以便發(fā)現(xiàn)變壓器存在的問題，及時給出科學(xué)的解決方案。

三、 結(jié)語

綜上所述，在日常運行維護(hù)中應(yīng)做到認(rèn)真巡視，及時到位，可以實現(xiàn)超前控制，減少故障，使變壓器各類事故實現(xiàn)可控、能控、在控。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢錫穎，王一帆，陸琛杰，龔金龍，金坤鵬.配電變壓器負(fù)載損耗測量研究[J].電力與能源，2019（6）.

作者簡介：

張小茹，億興電力工程建設(shè)有限公司豐澤配電分公司。