淺談配電變壓器的故障分析與處理對策

朱曉東

國網(wǎng)黑龍江雞西市郊區(qū)農(nóng)電局有限公司 黑龍江雞西 158100

配電變壓器是保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，為避免由于故障對供電穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，需要加強(qiáng)對其故障分析。根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行需求來看，較為常見的配電變壓器故障主要鐵芯故障、絕緣故障、繞組故障、套管故障等幾種，故障發(fā)生前一般都會(huì)出現(xiàn)不同程度的異常，技術(shù)人員可以通過細(xì)致的檢查變壓器運(yùn)行狀態(tài)分析可能存在的異常，并判定異常原因和位置，及時(shí)的進(jìn)行檢修維護(hù)。

1 配電變壓器常見故障分析

1.1 鐵芯故障

鐵芯故障幾種表現(xiàn)形式為：變壓器溫度異常提升；變壓器油質(zhì)中甲烷氣體增加；抽芯檢查鐵芯有直流電阻低。產(chǎn)生上述故障的原因可能為變壓器鐵芯的作用是用于一次側(cè)和二次側(cè)電能轉(zhuǎn)換，當(dāng)一次側(cè)線圈存在電壓時(shí)，線圈電流出現(xiàn)磁場，然后將電能轉(zhuǎn)換到二次側(cè)，電能轉(zhuǎn)換過程中鐵芯內(nèi)部會(huì)由于材質(zhì)和構(gòu)造原因造成阻礙導(dǎo)致電能損失。此外，變壓器鐵芯接地點(diǎn)為1個(gè)，但會(huì)由于夾件和柱芯接觸、金屬異物等多種因素導(dǎo)致接地點(diǎn)數(shù)量增加，不僅會(huì)引發(fā)電力系統(tǒng)局部溫度過高與短路故障，也會(huì)對相關(guān)人員的人身安全造成危害。

1.2 絕緣故障

電力變壓器的絕緣故障是常見的故障形式之一，內(nèi)絕緣包括紙板、紙和油等絕緣材料，在遇到機(jī)械、電、熱等應(yīng)力的作用下，內(nèi)絕緣設(shè)備中的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)會(huì)不斷老化，特別是當(dāng)變壓器的使用接近壽命周期的終點(diǎn)時(shí)，在空氣和水的作用下會(huì)加速絕緣材料的老化，嚴(yán)重影響變壓器的安全性和可靠性，對生產(chǎn)和生活帶來嚴(yán)重的影響。另外，由于外部環(huán)境的復(fù)雜變化，變壓器的內(nèi)絕緣中有水或局部過熱等，不但會(huì)造成絕緣材料的老化，還會(huì)導(dǎo)致短路等情況[1]。

1.3 繞組故障

配電變壓器在安裝使用前如果放置在潮濕空間內(nèi)，容易導(dǎo)致內(nèi)部繞組濕度增加，導(dǎo)致變壓器絕緣材料受潮，需要定期對低壓電路進(jìn)行維護(hù)，如果缺少科學(xué)的維護(hù)，容易出現(xiàn)過流保護(hù)等問題。當(dāng)短路問題發(fā)生時(shí)，電流會(huì)明顯超出額定限值，繞組溫度明顯增加，導(dǎo)致絕緣材料受熱老化，當(dāng)短路電流穿過繞組時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致電磁力距的出現(xiàn)，致使繞組出現(xiàn)位移和變形問題，線路外部的絕緣層脫落變?yōu)槁憔€，繞組就會(huì)出現(xiàn)匝間短路或?qū)娱g短路，最終燒毀變壓器繞組。

1.4 套管故障

當(dāng)變壓器內(nèi)部的套管珠老化時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，空氣中的細(xì)小灰塵進(jìn)入后會(huì)吸附在套管內(nèi)油質(zhì)上，在雷雨天氣極容易發(fā)生污閃。并且變壓器箱蓋上的灰塵等雜質(zhì)存在導(dǎo)電特性，也會(huì)引發(fā)相間短路問題，造成套管放電情況，在套管受到外力碰撞時(shí)則會(huì)發(fā)生閃絡(luò)放電問題。此外，干式變壓器的檢修過程中當(dāng)出現(xiàn)套管螺帽安裝壓力不均勻情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致套管松動(dòng)，處于長期高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)套管會(huì)由于熱應(yīng)力導(dǎo)致破損，這種情況下也會(huì)引起閃絡(luò)放電。

2 變壓器故障處理對策

2.1 做好運(yùn)行前后檢查

變壓器在安裝使用前需要開展現(xiàn)場檢測，確保安裝前的工作不存在缺陷，當(dāng)變壓器運(yùn)行后還要開展后期運(yùn)行檢查。具體檢查內(nèi)容應(yīng)當(dāng)涵蓋油枕油位的清晰度、油位計(jì)狀態(tài)確保其能夠處于與實(shí)際環(huán)境和溫度相符合的油位線上，對于套管排油閥、蓋板等位置進(jìn)行密封性檢查，確保不存在滲油問題，同時(shí)也要對防爆膜的完整性進(jìn)行檢查，并對吸潮器的實(shí)際應(yīng)用效果做出判斷。此外，檢修人員還要對低壓側(cè)中性點(diǎn)與變壓器外殼接地的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，確保接地電阻符合相關(guān)要求，當(dāng)上述內(nèi)容檢查完成后進(jìn)行運(yùn)行測試，測試過程中需要判斷電磁聲音是否正常，完成后開展二次側(cè)典雅測量，全部檢查工作完成后避免變壓器出現(xiàn)匝間短路等問題，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

2.2 科學(xué)選擇容量

絕緣問題、溫度過高等問題與變壓器容量存在較大關(guān)系，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)往年的負(fù)荷測溫和檢修經(jīng)驗(yàn)對供電負(fù)荷狀況進(jìn)行判斷和預(yù)測。對于公共變壓器來說，當(dāng)出現(xiàn)荷載過大時(shí)需要進(jìn)行更換，避免其發(fā)生故障影響用電安全；對于專用變壓器供電局需要根據(jù)實(shí)際情況通知用戶，辦理完成相關(guān)增容手續(xù)后才能進(jìn)行調(diào)換或是更新。由于變壓器的價(jià)格較高并且會(huì)受多種因素的影響，需要結(jié)合實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況和更換必要性進(jìn)行分析，例如一些地區(qū)供電符合受天氣影響較大，日常運(yùn)行中存在高溫過載情況，相關(guān)檢修人員需要加強(qiáng)日常維護(hù)和監(jiān)管，避免由于盲目增容導(dǎo)致的成本和供電系統(tǒng)損耗增加[3]。

2.3 自動(dòng)跳閘處理

配電變壓器自動(dòng)跳閘故障是較為常見的情況，常規(guī)條件下，變壓器中會(huì)安裝幾點(diǎn)保護(hù)裝置和斷路器，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)自動(dòng)跳閘故障時(shí)，管理人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行上報(bào)，對變壓器跳閘原因進(jìn)行分析，有效的開展故障點(diǎn)檢查，主要檢查內(nèi)容以負(fù)荷和短路為主。實(shí)際檢查過程中如果未能發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，則能夠確定跳閘是由于二次回路誤動(dòng)產(chǎn)生的。當(dāng)檢修過程中發(fā)現(xiàn)沒有外部原因時(shí)，相關(guān)檢修人員需要對變壓器內(nèi)部運(yùn)行狀況開展全面細(xì)致的檢測，為更好的提升跳閘處理效率，檢查人員需要對直流電阻與絕緣電阻進(jìn)行檢查，判斷是否為絕緣材料老化或漏點(diǎn)造成的短路跳閘。此外，需要對變壓器油污灰塵等進(jìn)行清理和定期檢查接地情況，避免出現(xiàn)閃絡(luò)放電，確保用電安全性。

3 結(jié)語

電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定直接關(guān)系到人們的生活與生產(chǎn)，為確保電力系統(tǒng)正常有序的運(yùn)行，需要對變壓器故障的成因進(jìn)行全變的分析，結(jié)合其異常原因制定科學(xué)的預(yù)防與診斷措施。技術(shù)人員也要加強(qiáng)巡視，通過科學(xué)有效的常規(guī)維護(hù)消除潛在安全隱患，并定期開展全面檢修與預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，降低變壓器故障發(fā)生率，保障用電安全。