配電變壓器常見故障及診斷策略分析

熊志剛

(廣東電網(wǎng)公司佛山三水供電局，廣東 佛山 528000)

配電變壓器常見故障及診斷策略分析

熊志剛

(廣東電網(wǎng)公司佛山三水供電局，廣東 佛山 528000)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，我國南方各個(gè)城市的電力需求量不斷增加，配電變壓器也被廣泛使用于社會(huì)生產(chǎn)及生活的各個(gè)領(lǐng)域。鑒于此，歸納和總結(jié)了配電變壓器的常見故障，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探析了故障診斷策略，對(duì)于解決配電變壓器常見故障，提高診斷技術(shù)水平有著一定的參考意義。

配電變壓器；常見故障；診斷策略

0 引言

相對(duì)于以往而言，現(xiàn)階段所使用的配電變壓器負(fù)荷更大，承擔(dān)的責(zé)任更大，在電能傳輸過程中發(fā)揮著更重要的作用，不僅影響到電力供應(yīng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，還牽涉到城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。但是在電力建設(shè)的實(shí)際過程中，配電變壓器故障率較高，其功能難以得到有效發(fā)揮。在當(dāng)今電力供應(yīng)越來越緊張的背景下，如何保證配電變壓器處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，是亟需關(guān)注的問題。

1 配電變壓器常見故障

1.1 聲響異常

配電變壓器出現(xiàn)異常聲響的可能性比較大，而且不同的故障原因有著不同強(qiáng)度的聲響。具體可以從以下幾個(gè)角度來分析：

(1) 如果出現(xiàn)聲響較大且嘈雜的情況，多是由于變壓器鐵芯出現(xiàn)了故障。如夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動(dòng)時(shí)，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化。

(2) 如果聲響中夾雜有水的沸騰聲，有可能是由于繞組出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的故障，使得附近的零件過熱，從而出現(xiàn)了油氣化的現(xiàn)象。另外，分接開關(guān)接觸不良而局部點(diǎn)有嚴(yán)重過熱或變壓器匝間短路，都會(huì)發(fā)出這種聲響。

(3) 如果聲響中出現(xiàn)了比較大的爆炸聲，且表現(xiàn)不均勻的話，可能是變壓器器身絕緣有擊穿現(xiàn)象。

(4) 聲響中夾有放電的“吱吱”聲時(shí)，可能是變壓器器身或套管發(fā)生表面局部放電；如果是套管的問題，在氣候惡劣時(shí)或夜間，還可見到電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花。

1.2 溫度異常

從理論上來講，如果配電變壓器長期處于負(fù)荷大、散熱條件差、溫度較高的環(huán)境下，將有可能誘發(fā)溫度異常的問題，由此使得配電變壓器處于不正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體來講，溫度異常的原因主要有以下幾方面：

(1) 變壓器局部出現(xiàn)短路的情況，一般分布在匝間、層間、股間等部位。

(2) 變壓器鐵芯部分出現(xiàn)了短路的情況。

(3) 因?yàn)橥獠吭O(shè)備出現(xiàn)異常導(dǎo)致的發(fā)熱問題，一般集中表現(xiàn)為因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱。

(4) 配電變壓器長期處于高負(fù)荷狀態(tài)下，會(huì)因?yàn)檫^度疲勞導(dǎo)致過熱問題。

(5) 由于配電變壓器長期在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，使得其散熱性能不斷降低，從而出現(xiàn)過熱癥狀。

1.3 噴油爆炸

一般情況下，如果配電變壓器出現(xiàn)了噴油爆炸現(xiàn)象，往往是由于變壓器內(nèi)部出現(xiàn)了故障短路電流，或者高溫電弧導(dǎo)致加速老化，此時(shí)，繼電保護(hù)裝置難以有效地發(fā)揮作用，切斷電源的動(dòng)作執(zhí)行不了，導(dǎo)致故障長期隱形地存在著，久而久之就會(huì)使得箱體的內(nèi)部壓力變大，在高壓作用下使防爆管或箱體出現(xiàn)噴油現(xiàn)象。具體來講，噴油爆炸可以細(xì)分為以下幾種情況：

(1) 絕緣損壞：包括匝間短路等局部過熱使絕緣損壞、變壓器進(jìn)水使絕緣受潮損壞、雷擊等過電壓使絕緣損壞等情況。

(2) 斷線產(chǎn)生電弧：繞組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動(dòng)等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化，促使內(nèi)部壓力增高。

(3) 調(diào)壓分接開關(guān)故障：配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開關(guān)連接在一起的，分接開關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負(fù)荷電流和短路電流，如分接開關(guān)動(dòng)靜觸頭發(fā)熱、跳火起弧，將使調(diào)壓段線圈短路。

1.4 嚴(yán)重漏油

通常情況下，配電變壓器出現(xiàn)漏滲油的情況不在少數(shù)，如果油位處于合理范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)配電變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成負(fù)面影響，及時(shí)進(jìn)行檢修就好了；但是如果出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲油或者漏油，油位計(jì)量裝置已經(jīng)難以找到相應(yīng)的油位，此時(shí)應(yīng)該及時(shí)停止變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)。這是因?yàn)椋a(bǔ)漏和加油的情況下，配電變壓器的油面往往比較低，套管引線和開關(guān)都暴露在空氣環(huán)境下，使得其絕緣能力大打折扣，很容易出現(xiàn)擊穿放電現(xiàn)象。從這個(gè)角度來講，導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)漏油的因素主要可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：焊縫開裂或密封件失效、運(yùn)行中受到振動(dòng)、外力沖撞、油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。對(duì)于不同原因，應(yīng)該結(jié)合具體的診斷結(jié)果采取對(duì)應(yīng)的措施去加以解決。

1.5 套管閃絡(luò)

變壓器套管積垢，在大霧或小雨時(shí)造成污閃，使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力而破損也是引起閃絡(luò)的因素。變壓器箱蓋上落異物，如大風(fēng)將樹枝吹落在箱蓋上，亦會(huì)引起套管放電或相間短路。

2 配電變壓器故障的診斷策略

配電變壓器故障發(fā)生率較高，診斷難度較大，影響范圍比較廣。因此應(yīng)從多個(gè)角度出發(fā)，構(gòu)建一個(gè)立體的故障診斷體系。具體如下：

(1) 以配電變壓器研究者、電力企業(yè)施工人員、電力企業(yè)管理者組成配電變壓器故障排查制度制定小組，

結(jié)合區(qū)域變壓器故障處理經(jīng)驗(yàn)，制定出符合實(shí)際情況的規(guī)章制度，為故障的診斷提供制度依據(jù)。

(2) 以崗位責(zé)任制和績效考核的方式明確責(zé)任，激發(fā)員工工作熱情。

(3) 強(qiáng)化配電變壓器故障診斷工作的監(jiān)督和管理，對(duì)出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽土P。

(4) 積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的配電變壓器故障診斷方法，夯實(shí)自身的理論基礎(chǔ)，為解決實(shí)際的配電變壓器故障問題提供依據(jù)。

(5) 注重對(duì)于配電變壓器維護(hù)和管理機(jī)制的建設(shè)，以定期檢查和不定期抽查的方式對(duì)配電變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行核查，保證在開展檢測(cè)工作時(shí)有證可循。在此過程中，尤其需要做好檢測(cè)結(jié)果的反饋工作，這是保證配電變壓器處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的關(guān)鍵所在。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力應(yīng)用技術(shù)將不斷進(jìn)步，勢(shì)必令電力行業(yè)獲得更大的發(fā)展。但要想在未來電力供應(yīng)市場(chǎng)中占據(jù)有利地位，就需要高度重視配電變壓器的故障診斷工作，這是保證配電變壓器處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的關(guān)鍵所在。從這個(gè)角度來講，我們應(yīng)該積極結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，借鑒先進(jìn)的管理方式，不斷提高診斷配電變壓器故障的能力，以最大限度地提高電力維護(hù)質(zhì)量，保證人們生活水平和質(zhì)量的不斷提高。

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2014-04-24

熊志剛(1964—)，男，廣東梅縣人，電力專業(yè)助理工程師，研究方向：配電運(yùn)行管理。