配電變壓器故障率高的原因及對策分析

□杜詠梅

配電變壓器是電力系統中非常重要的一個電器設備，在整個供電部門中，它所占據的比重也是非常大的。配電變壓器主要負責對一級電壓之間的轉換，和用電客戶之間有著非常密切的關系，如果其發生燒毀，將對整個社會中的工農業生產造成嚴重影響，同時也對配電網的整體安全運行造成影響。本文對基層供電所的一些燒毀故障率進行實際調研分析，將配電變壓器的故障原因進行分析，并提出相應對策。

一、配電變壓器產生故障的原因

(一)過重的負荷造成變壓器難以承載。受到天氣氣候的相關因素影響，華縣地區在迎峰度夏的時候往往電壓負荷比較高，比平時會高出三分之一，這樣對供電設備的考驗就比較大，對當下的供電設備運行造成較大壓力。配電變壓器開始處于過載的狀態，電流的不斷增大將相應增大銅損的程度，相應發熱量也成正比例增大，變壓器運行溫度、環境溫度都是呈現升高趨勢的，使得變壓器無法實現溫度的迅速冷卻，增大了變壓器損壞的可能性。

(二)雷擊也將導致配電變壓器的損壞。對于10千伏的配電變壓器而言，雷擊是導致其發生故障的一個非常常見且重要的因素。由于在變壓器的內部，缺陷是不可避免的，當遭受雷擊時，線圈就會被擊穿，從而導致變壓器被燒損。對于避雷器，不僅可能有質量方面的問題，同時維護方面的問題也都會導致它們表面污臟而出現閃爍現象。在接地方面，裝置的技術達標問題也會導致電阻太大而導致接觸不良，無法對雷電進行很好釋放，造成過高的殘壓。

(三)三相負荷不平衡也是導致配電變壓器損壞的一個重要原因。在夏季，用電達到高峰，三相負荷的不平衡將使得電流之間存在較大差異，在這樣的狀態之下，零序電流就會產生。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，零序磁通只能從配電變壓器的油箱壁及鋼鐵構件中通過，那么在鋼鐵構件內就會出現渦流和磁滯的發熱，降低配電變壓器的散熱功能，溫度的不斷上升就會使得變壓器無法發揮絕緣效果，從而造成燒毀。

(四)配電變壓器內部的原因。在配電變壓器的內部也會有些原因導致故障的發生。絕緣油漆的顏色一旦發生變化就會導致在運行的過程中無法和空氣絕緣，從而接觸空氣中的水分，絕緣的性能大大降低。對于絕緣油，它也能夠將空氣進行吸收和溶解，這樣在高溫的長期作用下就會發生氧化，產生的氧化物是酸性的，使得配電變壓器內部的絕緣金屬材料遭到腐蝕，使得整體的絕緣強度大大降低。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，從而在配電變壓器內部產生噪聲，嚴重者就會有轟鳴聲出現。同時也會有油枕噴漏油的發生，導致系統短路的發生，造成出氣孔的堵塞，一旦油溫急劇上升就會出現油的劇烈噴出，產生瓦斯保護。套管密封方面，橡膠質量、安裝問題等原因也會出現密封不嚴現象，從而容易使得潮氣、水汽進入，使絕緣效果受到損壞，遭遇擊穿，套管爆炸事故被引發。在導管的表面，裂紋、碎片的存在很容易導致導管閃爍現象的發生穿心螺絲的絕緣破壞，也會使得變壓器出現溫度的急劇升高，出現故障。

二、降低配電變壓器故障率的對策

(一)對配電變壓器進行容量的合理配置。通過對上年度的配電變壓器年負荷和測溫等材料進行相關收集分析，預測今后的配電變壓器的負荷，并相繼開展了乙烯類的測試工作。公用變，發現有過載嚴重的配電變壓器進行更換，近年來隨著新材料新技術應用針對過負荷配變可選用“智能化可調容配變”在負荷大時自動轉化為大容量，負荷小時自動切換小容量。也可采用“子母變”方式在同一臺區配置一臺大容量配變和一臺小容量配變，在負荷高峰期使用大容量，負荷低谷時采用小容量配變。使用“子母變”方式優點可有效降低設備損耗同時兼顧負荷隨時調整。缺點是一次性投資大，設備撤投運相對勞動量大。公司部分臺區已選用“智能化可調容”配變，運行效果良好。

(二)提高巡視檢修人員業務技術水平，加大考核力度。通過公司多年來配變故障發生情況統計看，配變故障率較高大部分為設備運行管理人員，在日常設備巡視維護當中未能認真履行職責，及時上報并檢測負荷變化，對設備缺陷不能在萌芽狀態及時發現并處理有很大的關系。如:超負荷、三相負荷不平衡、設備絕緣老化、接地電阻測量、熔絲配比、油位、聲音變化檢查等，是造成配變故障的一大原因。所以公司主要制定“配變運行管理規定”，規定配變油化試驗為每5年進行一次，每年春、秋兩檢主要針對配變臺區進行清掃，消除接點發熱、接地不合格、配變滲漏油等情況有效杜絕設備故障，同時加大對責任人的考核力度，明確責任，收到了良好效果。

(三)有效防范雷擊損壞。對于配電變壓器故障方面，雷擊是一個需要著重考慮的因素。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。所以，需要加強對避雷器安裝工作的重視，加快安裝進度，確保安裝的可靠性，從而使得絕緣的電壓不會造成對變壓器的損壞。對于變壓器的表面要進行定期的清理，導管要進行閃爍放電的檢查等。

(四)選用質量過關設備及輔材。近年來，用來制造配變的銅價飛漲，制造廠商利潤微薄，所以一些廠商在制造配變過程中選用半銅半鋁材質制造配變，成本下降，但同時給配變運行單位在日常設備管理上埋下隱患，并且對后期維修造成很大障礙。因此，公司在選擇配變制造廠商及附件廠商期間實際考察，并在生產實際應用過程中提出建議，設備廠商加以改進，有效促進故障率降低。

(五)做好運行前后工作。在配電變壓器的故障預防方面，要加強對運行前后工作的重視，在投入運行之前的現場檢查和投入運行之后的日常維護都是供電所需要迫切重視的。在對配電變壓器進行投入之前，油位計是否已經進行了很好的檢查，是否是完好的，是否能夠進行清晰的看見，是否是密封完好的，滲油現象是否有發生。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按地是否牢固可靠，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，先將變壓器空投，檢查電磁聲音有無異常，測量二次側電壓是否平衡，平衡的電壓是變壓器正常工作的標志，只有沒有匝間的短路才是正常負荷狀態下的運行工作。當投入運行之后，日常的維護也是非常必要的，將遠程監控系統、在線監測系統等進行積極推廣，從而為配電變壓器的有效運行提供安全保障。當出現用電高峰的時候，要對每一臺配電變壓器進行負荷監測，一旦發現不平衡現象就要進行及時調整，從而確保有效的電壓供給。

三、結語

在供電系統，配電變壓器的重要性是不言而喻的，因此對配電變壓器的故障防范是非常重要的。在進行初期安裝的時候，相關故障因素就應該盡早杜絕，起到源頭控制。對配電變壓器的故障防范能夠有效確保今后新型節能防雷變壓器的有效使用。伴隨當前用電量的不斷增長，供電所應該對配電變壓器負荷運行情況進行不斷調整，從而確保安全用電。

［1］盧婭.配電變壓器故障原因及對策［J］.科技創新導報，2011

［2］蔡育明.配電變壓器故障及預防措施探討［J］.沿海企業與科技，2010

［3］楊天軍.變壓器故障原因分析［J］.黑龍江科技信息，2009

［4］榮雅君，趙杰，王健，吳聞靖.基于粗糙集理論和Petri Nets的變壓器故障診斷［J］.變壓器，2008