配電變壓器常見故障分析

韓厚華 余志生

摘 要：配電變壓器是電力系統中最關鍵的設備之一，必須保證其正常工作。本文從簡要列舉了配電變壓器常見的故障，并對故障原因進行了分析。在最后列舉出了保證配電變壓器正常工作應該進行的常規的檢查。

關鍵詞：配電變壓器 故障 故障分析 故障檢查

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0147-01

1 配電變壓器簡介

在電力系統中，配電變壓器是最為關鍵的設備之一，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）。繞組構成了變壓器的電路，而鐵心構成了變壓器的磁路。除了繞組和鐵芯，還有油箱、絕緣套管、冷卻裝置、調壓和保護裝置等部件組成。在實際運行中，變壓器一直處于工作狀態，出現故障和事故也是正常現象。特別是變壓器長時間運行后造成的材質劣化、絕緣老化及設計壽命的影響，是變壓器發生故障的主要因素。

2 配電變壓器常見故障分析

2.1 響聲異常

（1）如果變壓器的鐵芯出現問題，會使工作中的變壓器發出較大且嘈雜的響聲。比方說鐵芯的壓緊螺帽變松的時候就可能會發生該種情況。儀表在這個時候的指示也是正常，絕緣油的溫度、油位、顏色有沒有明顯變化。如果這樣就要停止變壓器運行，進行檢查。

（2）如果在響音中混雜著“咕嚕咕嚕”的氣泡逸出的聲音，則很可能是變壓器繞組發生了故障，使變壓器油氣化而成的。造成這一故障的典型的原因有分接開關接觸不良，有嚴重過熱點，或者是變壓器匝間短路等，造成了變壓器內部有高溫點出現。

（3）如果在響聲中混雜著“吱吱”放電聲，則可能是變壓器套管發生了局部的表面放電現象。如果是變壓器套管的問題，那么在惡劣氣候或夜間條件下，可見到放電時的輝光或藍色小火花。此時要及時清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。

（4）如果響聲大，沒有規律還夾雜著爆炸聲，應該是變壓器被破壞了器身的絕緣性能，產生放電擊穿的情況。這樣就要停止變壓器運行，然后檢修。

（5）如果變壓器因為鐵芯振動而造成機械碰撞，產生響聲中夾帶摩擦聲或連續有規律的撞擊聲，或者由于靜電放電引發異常響聲。這類短時間內對變壓器運行沒有大危害的相聲可以等到計劃檢修的時候在進行排除。

2.2 溫度異常

在變壓器的負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下，變壓器的溫度較原來有所升高，并且有繼續升高的趨勢，此時可以從以下五個方面來檢查變壓器的故障。（1）變壓器的匝間、層間、股間產生了短路；（2）在電路中，變壓器鐵芯發生了局部短路；（3）在磁路中，因渦流或漏磁引起油箱、箱蓋等的發熱；（4）變壓器長期超負荷運行；（5）變壓器的散熱條件下降，產生的熱量不能及時散失掉等。

2.3 噴油爆炸

噴油爆炸是高壓變壓器油蒸汽從防爆管或變壓器其它薄弱處噴出而引發的事故。事故發生的原因是：變壓器的高溫電弧和短路故障電流使變壓器油迅速氣化，而繼電保護裝置又沒有及時切斷電源，使箱體內部壓力持續增長而造成的。

噴油爆炸可能是由以下幾種原因：（1）絕緣損壞：匝間短路等故障導致變壓器局部過熱并使其絕緣損壞；變壓器不慎進水使絕緣受到潮濕侵蝕而導致損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞所導致的內部短路的基本因素；（2）斷線產生電弧：線組導線由于焊接不良、引線連接松動等因素使變壓器在瞬間大電流沖擊下可能造成斷線，這時斷點處會產生高溫電弧使油迅速氣化，使內部壓力不斷增高；（3）調壓分接開關故障：變壓器高壓繞組的調壓段線圈是經分接開關連接在一起的，分接開關觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，如分接開關觸頭發熱，跳火起弧，使調壓段線圈短路。

2.4 變壓器油泄露

變壓器運行過程中有時會產生變壓器油的滲漏現象，這是一種很常見的現象。

如果變壓器油的油面過低，就會使套管引線和分接開關暴露在空氣中，從而使絕緣強度大大降低，這極易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因主要有：（1）變壓器的焊縫開裂或密封件失效；（2）外力沖撞；運行中受到震動；（3）油箱銹蝕嚴重而破損等。

2.5 套管閃絡

套管閃絡是指沿著套管的表面的發生放電現象。變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。（1）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，因進水或潮氣浸入使絕緣受潮而損壞；（2）電容式套管絕緣分層間隙存在內部形成的游離放電；（3）套管表面積垢嚴重，以及套管上有較大的碎片和裂紋，在大霧或小雨時均會造成套管閃絡和爆炸事故。對套管上的塵埃，應定期予以清除。發現套管有裂紋或碰傷應及時更換。

3 變壓器常規檢查

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，對變壓器的外表進行常規檢查，以便及時發現問題處理，以確保變壓器的正常運行。

響聲異常、溫度異常、噴油爆炸、 變壓器油泄露、管路閃絡。（1）聽變壓器有無異常聲音，這是最簡單也必須是最經常的檢查；（2）檢查呼吸器的干燥劑是否失效，觀察其顏色，若大部分發生了變化則應更換；（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，應及時補充；（6）測量變壓器油的溫度，確定在正常范圍內；（7）檢查調壓分接開關位置是否正確； （8）檢查變壓器高壓套管是否有臟污及裂痕。

4 結語

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行了分析，可供電力系統工作人員做簡單的參考。但是，由于配電變壓器的內部結構復雜，產生故障的原因是多樣的，不能簡單的憑臆想來做出判斷，必須根據相關儀表的實際測量結果來進行檢修，必要時必須進行變壓器特性試驗及綜合分析，才能準確可靠地找出故障原因，判明事故性質，提出較完備的合理的處理方法。

隨著社會用電量的增加，電網負荷越來越大，對配電變壓器的維護和檢修工作，更應加強力度，及時發現并處理問題，把問題解決在萌芽狀態，使故障率控制在最低的范圍內，確保電網的安全平穩運行。

參考文獻

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