配電變壓器故障原因及對策

摘 要:在電力系統中，配電變壓器占據著非常重要的地位，一旦故障將直接或間接地給工農業生產和人民的正常生活帶來極大不便，影響電力系統供電可靠率、售電量等指標的完成。在迎峰度夏期間，供電負荷持續增長，配電變壓器過負荷和負荷不平衡率更加突出，同時夏季又是雷雨多發季節，因此變壓器過熱燒壞和雷擊損壞等情況時有發生，給配電變壓器安全可靠運行帶來嚴重影響。

關鍵詞:配電變壓器故障原因分析

中圖分類號:TM64文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0062-01

1 變壓器常見故障和原因分析

第一，負荷增加變壓器過載嚴重造成配電變壓器損壞。由于瀘州地區的供電負荷受氣候條件的影響較大，迎峰度夏期間負荷增長高出平時負荷的三分之一，因此供電設備經受嚴峻考驗，給下網配電變壓器運行帶來巨大的壓力，大量的配電變壓器處于滿載運行或過載運行，負荷電流明顯增大，變壓器銅損增加，損耗增大，發熱量增大，造成變壓器運行溫度過高，加之環境溫度高，變壓器油溫溫升較大，變壓器的冷卻功能降低，容易造成配電變壓器燒壞。

第二，雷擊造成配電變壓器的損壞情況。雷擊使10kV配電變壓器故障的一個重要原因，其原因為變壓器內部存在缺陷，在雷擊過電壓的作用下線圈被擊穿而燒損;避雷器質量存在問題或維護不到位，表面臟污引起閃爍;接地裝置達不到技術要求，接地電阻大，接地引下線與接地極連接不良或設備接地端子與接地引下線接觸不好，接地裝置銹蝕嚴重等，使接地裝置達不到釋放雷電的要求，殘壓過高。

第三，配電變壓器出現嚴重三相負荷不平衡。夏季用電高峰時，由于三相負荷增長不平衡，造成變壓器各項負荷電流差異較大，配電變壓器在三相負荷不平衡狀態下運行，在低壓側產生零序電流。對于Y/Y0接線的配電變壓器來說，變壓器高壓側無中性線，高壓側不可能有零序電流，低壓側零序電流產生的零序磁通不能抵消。所以，零序磁通只能由配電變壓器的油箱壁及鋼鐵構件中通過，磁滯和渦流在鋼鐵構建內發熱，造成配電變壓器散熱條件降低，溫升增高，嚴重時損壞變壓器絕緣，燒損配電變壓器。

第四，變壓器內部存在的故障原因:變壓器絕緣油顏色發生變化油內出顯炭質，變壓器絕緣油在運行時可能與空氣接觸，并逐漸吸收空氣中的水分，從而降低絕緣性能。同時絕緣油也可能吸收、溶解大量空氣，由于油經常在較高溫度下運行，油與空氣中的氧接觸，生成各種氧化物，并且這些氧化物呈酸性，容易使得變壓器內部的金屬、絕緣材料受到腐蝕，增加油的介質損耗，隨之降低絕緣強度，油內出現炭質，油的顏色也會發生變化，造成變壓器內閃爍;正常狀態下，變壓器運行時的聲音是均勻的，但電網發生單相接地或產生諧振過電壓時，變壓器的聲音較平常尖銳;變壓器內部接觸不良，或絕緣有擊穿，變壓器發生“噼啪”或“吱吱”聲;系統短路或接地時，通過很大的短路電流，使變壓器發出“噼啪”噪音，嚴重時將會有巨大轟鳴聲;油枕或防爆管出現噴油、絕緣瓷導管出現閃絡和爆炸的情況，當系統突然短路，而保護拒動，或內部有短路故障，而出氣孔和防爆管堵塞等，內部的高溫和高熱會使變壓器油突然噴出，噴出后使油面降低，有可能使瓦斯保護動作。由于密封橡膠墊質量不好，安裝位置不當，螺母壓得不緊等原因，導致套管密封不嚴，因進水或潮氣侵入使絕緣受潮而擊穿放電，造成套管爆炸事故。導管表面積垢嚴重，以及導管上有大的碎片和裂紋，則會造成導管閃爍;在正常負荷和環境溫度下，變壓器出顯油溫不斷升高的情況。由于渦流或夾緊鐵芯用的穿芯螺絲絕緣損壞均會使變壓器的油溫升高。而穿芯螺絲絕緣破壞后，使穿芯螺絲與硅鋼片間的絕緣破壞，這時有很大的電流通過穿芯螺絲，使螺絲發熱，也會使變壓器的油溫升高。變壓器繞組局部層間或匝間短路，內部接點有故障，接觸電阻加大等等，也會使油溫升高。

2 確保配電變壓器安全、穩定運行

第一，負荷增長變壓器過載的問題，須合理選擇配電變壓器容量。通過收集相關上年度負荷測試和測溫等資料，提前對供電負荷進行預測，開展負荷測試等工作。對于公變，安排資金對過載嚴重的變壓器進行更換，增大變壓器容量，對于專變，由供電局向專變戶提出，要求辦理增容手續進行更換。是否需要進行更換，還需考慮經濟、實用和必要的原則，瀘州地區供電負荷受天氣影響特別大，存在平時有的變壓器輕載運行而氣溫高時過載現象，可以通過日常維護、監視等管理方式進行彌補，避免盲目增容造成資金未發揮最大作用，同時友造成配電網絡線損增大的不利局面。

第二，雷擊損壞的防范措施:在配電變壓器低壓側加裝避雷器，配電變壓器只在高壓側安裝避雷器不能保護配變低壓繞組，并且由于低壓側遭受雷擊，在低壓繞組有沖擊電流通過，在高壓繞組上產生感應電動勢，使高壓側中性點電位大大提高，造成高壓側絕緣損壞。因此在低壓側加裝避雷器的工作非常必要，加快加裝改造力度，同時將避雷器、變壓器外殼和中性點可靠接地，使配電變壓器上絕緣所承受的電壓只是避雷器的殘壓，不至于損壞變壓器。還應定期清理配電變壓器上的污垢，檢查導管有無閃爍放電，定期檢查避雷器是否完好，定期遙測接地電阻不大于4歐。

第三，配電變壓器投運前、后應進行現場檢測，運行后的配電變壓器應做好日常運行維護工作。投運前應認真檢查油枕上的油位計是否完好，油位是否清晰且在與環境溫度相符的油位線上;蓋板、套管、油位計、排油閥等處是否密封良好，有無滲油現象;防爆管的防爆膜是否完好，呼吸器的吸潮器是否失效;變壓器外殼和低壓側中性點接地是否牢固可靠，接地電阻是否符合要求;變壓器一、二次出線導管及與導線的連接處是否良好，相色是否正確等。若這些要求全部合格，則現將變壓器空投，檢查電磁聲音有無異常，測量二次側電壓是否平衡，如平衡說明變壓器變比正常，無匝間短路，變壓器才可以帶負荷正常運行。投運后加強對變壓器的巡視檢查，推廣使用在線檢測系統、運程監控系統以保證變壓器的安全運行;在高峰來臨時用鉗型電流表對每臺配電變壓器負荷情況進行測量，如發現變壓器三相不平衡時，應合理調整用電負荷，盡快避免配電變壓器三相負荷出現嚴重不平衡運行。

10kV配電變壓器是配電網絡系統中極為重要的設備，雖有避雷器、接地等多重保護，但由于內部結構復雜，電場及熱場不均勻等很多因素，只有嚴格把好投運前的質量關，嚴格相關要求驗收投運、日常維護保養，應認真開展巡視檢查、負荷測試、紅外測溫、接地電阻測試、配變絕緣檢測等工作，才能有效防止配電變壓器損壞，降低配電變壓器事故率，才能延長配電變壓器的使用壽命，保證電網安全、穩定、可靠運行。