配電變壓器運行過程中的異常與故障分析

甘威奇

摘 要：電力設備作為維持電力正常運輸的關鍵基礎，其在長時間使用的過程中往往會產生各式各樣的異常及故障。本文首先對配電變壓器工作中常見的故障問題及成因進行了詳細介紹，然后針對其故障及異常問題提出了幾項合理的預防及解決措施。

關鍵詞：配電變壓器；異常；故障；運行

中圖分類號：TM421 文獻標志碼：A

配電變壓器作為電氣電力設備的關鍵組成內容，其對于電力系統的平穩運行和安全生產具有關鍵意義。作為一項靜止電器，配電變壓器應用的基礎原理是電磁感應定律，通過交流電壓及電流的變化最終達到傳輸電流的目的。安置在配電站及電桿的配電變壓器可以將6kV～10kV的電壓降到0.4kV左右，然后輸送給用戶，以供用戶使用。

1 配電變壓器工作中常見的故障問題及成因

1.1 溫度異常

在長時間運行中，變壓器會產生大量的熱量，雖然變壓器自身能夠對一定范圍內的熱量進行承受，并且電器運行產生熱量也屬于正常現象，但是在特殊情況下配電變壓器會出現溫度異常現象，這種現象往往會持續很久，從而影響變壓器的正常運行。一旦解決不及時，變壓器將會受到高溫影響而灼燒，進而帶來更為嚴重的結果。溫度異常這種比較常見的故障現象的產生原因一般包括下面3方面內容：首先，變壓器內部的絕緣物質對變壓器正常散熱造成影響。這往往是由人為因素引發的，在進行變壓器繞組制造時，由于廠家安裝人員的疏忽，將引發變壓器繞組變形問題，該問題主要分為兩種情況，分別是軸向變形及徑向變形；其次，變壓器內部散熱裝置發生問題。散熱裝置作為變壓器的組成部分，其在降溫方面發揮著關鍵作用。長期使用變壓器會使得內部的散熱系統出現故障，從而使得散熱裝置的散熱功能難以得到發揮；最后，內部結構穩定性出現問題。在長時間的運行中，變壓器內部鐵芯將難以對線圈進行壓制，線圈的劇烈變動會引起短路，進而造成變壓器局部溫度超出其承受范圍，負載過大。

1.2 聲音異常

變壓器在運行的過程中，內部器件會發揮正常的“嗡嗡”聲。如果聽到“哇哇”聲，就應該引起重視，考慮其內部組織是否出現了故障或變壓器外部是否連接了與變壓器相抵觸的器件。對于聲音異常現象來講，變壓器超負荷運行是引發該故障現象的常見原因。伴隨著現代社會對電力需求的持續增加，電力企業為了擴大產量，對變壓器的利用愈發頻繁，因此，變壓器所承受的壓力快速增加。工作時間要求的不確切、超負荷運行的不停息都嚴重傷害了變壓器內部組織的完整性。忽視變電器的承受范圍，強制地接入大功率電器，將直接引發變壓器內部結構的崩塌。一旦出現聲音異常問題，相關人員就應立即停止工作，開展檢修操作，從而避免事故嚴重性的進一步蔓延。

1.3 絕緣油老化

絕緣油老化問題如果長時間得不到有效解決，變壓器將會被損毀。引發絕緣油老化問題的原因主要是變壓器內部三相負荷運行的平衡度不高。當前，在一些經濟十分落后的地區，電力輸送線路所涉及的負荷依然是單相負荷，再加上負荷具有較差的穩定性，使得變壓器在運行過程中，頻繁發生三相負荷平衡度不高的不良狀況，這樣會造成變壓器壓力的不斷增強，進而引起變壓器內部容量的持續降低。伴隨著變壓器溫度的持續升高，絕緣層逐漸融化，長時間暴露于外部的絕緣油會慢慢老化，從而對變壓器的正常運行帶來不利影響。

1.4 自然放電及相間短路問題

變壓器在運行時，相間短路也是比較常見的故障現象。短路是對變壓器影響最大的因素，相間短路作為短路的一種，其會引發變壓器內部功率消耗量的持續增加，從而連帶著內部器件溫升快速提高，進而對變壓器功率的正常輸出造成極大影響，引發自然放電、相間短路故障的主要原因是變壓器接口位置牢固性不強。變壓器內部有一項分接開關的裝置，該裝置作用的充分發揮是確保變壓器正常工作的決定性因素，其直接關系著調壓操作的順利與否。分接開關安置的不合理以及結構的不完善都將導致分接開關部位距離的逐漸縮短，從而導致分接開關難以對內部器件進行控制，進而引發大量自然放電、相間短路不良現象的頻繁發生。

1.5 套管故障

伴隨著變壓器運用程度的不斷提升，變壓器的內部結構及部件在長期運行的過程中都會出現一些或輕微或嚴重的故障，作為變壓器內部部件的關鍵組成部分，套管也不例外。套管故障會使得變壓器套管產生較大瑕疵，從而影響變壓器的穩定工作。引發套管故障的主要因素是未對套管上的多余雜物進行及時清除。隨著變壓器的不斷使用，變壓器內部的膠珠將會逐漸老化，從而引發內部油的大量滲出，進而吸附大量的外界雜物，使得附著于套管上的雜物增加，并且這些雜物中存在一些導電物質，當外界氣候出現突發變化時，就會引發變壓器內部短路故障，最終導致套管問題的產生。套管故障的不及時解決，還會引發變壓器熱應力問題，從而嚴重損壞內部部件。

1.6 電力超標故障

變壓器作為一項電力設備，其雖然承擔著轉變、穩定電壓的重要作用，但其自身也存在額定電壓，一旦經過變壓器的電壓超過額定電壓，變壓器內部結構將受到嚴重損壞。對于由變壓器電壓過高而引發的電力超標故障往往都是由于低壓保護措施未良好實施而導致的。為應對電力超標問題，在變壓器內部安置低壓保護裝置是十分常見的手段，低壓保護裝置主要以空氣開關為主，如此一來，變壓器的內部電壓將得到良好控制，電壓一旦超出額定標準，空氣開關就能夠及時對線路進行切斷，從而實現對高壓現象的有效避免。然而，在長時間的使用過程中，空氣開關也會產生一些故障，如果未能對其進行及時察覺，在電壓過高時就難以對變壓器進行保護。對于某些雷電現象發生頻繁的區域，避雷針缺乏將難以對雷電所帶來的損害進行合理避免，從而使得變壓器內部電壓持續增高。

2 配電變壓器異常及故障的有效防范及解決措施

2.1 盡量選取高容量變壓器

在配電運輸的過程中，變壓器在其中發揮著不可替代的作用。為了延長變壓器的使用壽命，應結合輸電線路的真實情況和配電數額總量對變壓器進行合理選擇，應盡可能選取高容量、新型的變壓器，從而確保變壓器負荷量可以承受電力運輸需求。

2.2 對變壓器故障進行有效解決

對于有些變壓器故障，修復所花費的時間比較長，為了盡量不對用戶正常用電造成影響，相關人員應在第一時間到現場對故障類型進行初步分辨，考慮其是溫度異常、聲音異常、絕緣油老化、自然放電及相間短路、套管故障，還是電力超標故障。根據所判斷的故障類型，對修復流程進行安排，隨后開展修復操作。在修復操作完成之后，再對變壓器的運行功能進行試驗，確保其故障已經被徹底解決。應將用電分析作為日后維持變壓器正常運行的基礎，實現對變壓器故障發生概率的有效降低，做到PDCA閉環管理。

2.3 對變壓器進行定期維護

由于變壓器在長時間運行中會出現多種多樣的故障，為了確保變壓器功能的有效發揮，應對變壓器進行定期維護，做好相關的在線故障檢測工作，從而對故障問題及時發現和解決。在日常維護工作中，相關人員應對變壓器的運行狀態進行觀察，通過檢測變壓器的聲音、溫度以及外表完好度等對變壓器內部部件的運行狀況進行判斷。相關人員還應對變壓器進行及時的清理，保證其外表干凈，不存在導電物質，從而減少變壓器漏電現象。

結語

加強對變壓器異常及故障問題的檢查和處理對于變壓器運行穩定性、安全性的提升至關重要。作為一項重要的電力設備，變壓器在長時間的使用過程中，自身功能會逐漸降低，從而導致電力輸送效率的降低，因此，當代的電力企業應提高對配電變壓器的重視及應用。

參考文獻

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