配電變壓器常見(jiàn)故障分析

周蘊(yùn)文

摘要：配電變壓器設(shè)備故障和系統(tǒng)故障在變電運(yùn)行中會(huì)經(jīng)常發(fā)生，設(shè)備故障很可能會(huì)發(fā)展成為系統(tǒng)故障，進(jìn)而影響到整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性，而系統(tǒng)故障又可導(dǎo)致某些設(shè)備損壞。本文分析了配電變壓器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種異?，F(xiàn)象，并有針對(duì)性地提出了其日常運(yùn)行維護(hù)和事故處理措施。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);變壓器;故障分析

1引言

為了更好的掌握變壓器的運(yùn)行狀況，應(yīng)定期進(jìn)行檢查，以便了解和掌握變壓器的運(yùn)行情況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決，力爭(zhēng)把故障消除在萌芽狀態(tài)。對(duì)變壓器巡視檢查和維護(hù)的項(xiàng)目有：變壓器的外部檢查、變壓器負(fù)荷檢查測(cè)量、運(yùn)行環(huán)境檢查、停電清掃檢查。在巡視檢查過(guò)程中，一般可以通過(guò)儀表、保護(hù)裝置及各種指示信號(hào)等設(shè)備了解變壓器的運(yùn)行情況。同時(shí)還要依靠檢查人員的各種感官去觀察、監(jiān)聽(tīng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表所不能反映的問(wèn)題，如運(yùn)行環(huán)境的變化、變壓器聲響的異常等等。即使是儀表裝置反應(yīng)的情況也需要通過(guò)檢查、分析才能做出結(jié)論。下面就變壓器的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析處理以及提出一些預(yù)防性措施。

2配電變壓器簡(jiǎn)介

配電變壓器是整個(gè)電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的設(shè)備部分。其為了保持交流電的頻率不變，通過(guò)降低高壓電的電壓、升高電流，這種功能性也正是決定了配電變壓的成為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)。從變壓器的構(gòu)成來(lái)看，主要是由核心部分和外設(shè)組成部分構(gòu)成。其中繞組和鐵芯共同組成了配電變壓的核心部分，即鐵芯構(gòu)成了變壓器的磁路;繞組構(gòu)成了配電變壓器的電路。同時(shí)還有冷卻裝置、油箱、絕緣套管、調(diào)壓和保護(hù)裝置等部件組成。配電變壓器在實(shí)際使用中一直處于運(yùn)行狀態(tài)，客觀地講：這也決定了其出現(xiàn)故障的必然性。

3配電變壓器常見(jiàn)故障

3.1外因?qū)е碌墓收?/p>

（1）過(guò)電壓引起的故障

由于受地域廣闊的因素，我國(guó)電力系統(tǒng)的設(shè)備會(huì)在各種不利的條件建設(shè)配置，特別如在平原高雷電多發(fā)地區(qū)，因變壓器的高低壓線路是架空線路，而當(dāng)雷電時(shí)變壓器的繞組上會(huì)產(chǎn)生極高的異常電壓，引起電網(wǎng)內(nèi)部的電磁能量也產(chǎn)生異常的轉(zhuǎn)換，電壓突然升高，極有可能會(huì)燒毀變壓器。

（2）低壓斷線引起故障

變壓器低壓側(cè)的低壓引線與接線柱的連接處極易出現(xiàn)斷線現(xiàn)象，當(dāng)局部迅速升溫便可能產(chǎn)生一種氧化狀況。當(dāng)局部的升溫沒(méi)有及時(shí)處理，就會(huì)發(fā)展為跳火，后果是接線柱表面高溫，以至配電變壓器的內(nèi)部高溫、極易使線路因斷路產(chǎn)生被燒斷的嚴(yán)重后果。

（3）接地不良引起故障

我們知道變壓器的中性點(diǎn)電阻增大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流而燒斷線路，如果中性點(diǎn)接地接觸不良即會(huì)產(chǎn)生如短路、危及人員生命安全并使設(shè)備燒毀的嚴(yán)重事故。

（4）二次短路引起故障

如果二次側(cè)產(chǎn)生過(guò)高的短路電流，同時(shí)在一次側(cè)也要有一個(gè)很大的電流去和二次側(cè)短路的電流，這種形式叫去磁作用。其后果直接使變壓器在承受短路電流的同時(shí)也受到強(qiáng)大的電磁力，同時(shí)形成強(qiáng)大的機(jī)械應(yīng)力在線圈的內(nèi)部。那么后果就是線圈壓縮、鐵芯夾板螺絲松動(dòng)、繞組變形、變壓器油質(zhì)劣化、高壓線圈畸形或開(kāi)裂，甚至是鐵芯結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性的傷害。

（5）套管閃絡(luò)引起故障

套管閃絡(luò)引起的故障是自然外力引發(fā)配電變壓器產(chǎn)生故障的常見(jiàn)原因。由于變壓器的持續(xù)工作性，使得變壓器膠珠老化并有滲油產(chǎn)生，同時(shí)在套管表面上吸附了一些導(dǎo)電的塵埃。在惡劣的氣候環(huán)境下，如大霧、小雨時(shí)容易形成污閃。大風(fēng)折落的樹(shù)枝也容易引起相間短路或是套管放電。另外熱應(yīng)力、強(qiáng)大外力的沖撞和機(jī)械應(yīng)力都可引起套管閃絡(luò)。

3.2變壓器內(nèi)部故障

（1）鐵芯出現(xiàn)故障

鐵芯是變壓器的重要核心配件，一旦發(fā)生鐵芯多點(diǎn)接地、鐵芯硅鋼片短路、硅鋼片絕緣老化短路、鐵心與穿心螺桿間的絕緣損壞、鐵心表面金屬間短接等故障，將直接造成鐵芯環(huán)流損耗的異常，重者可燒毀鐵芯。

（2）繞組出現(xiàn)故障

變壓器由于其在使用上的時(shí)間持久性，如果沒(méi)有定期的維護(hù)。將會(huì)產(chǎn)生油面降低而與空氣長(zhǎng)時(shí)間的接觸，這種大面積的接觸結(jié)果，使得絕緣油吸附了大量空氣中的水分，導(dǎo)致變壓器絕緣油的強(qiáng)度降低，絕緣材料嚴(yán)重老化極易產(chǎn)生相間、匝間或?qū)Φ囟搪?。另外，由于絕緣油本身的質(zhì)量較差現(xiàn)象也在實(shí)際工作中常被發(fā)現(xiàn)。那么這兩種現(xiàn)象都會(huì)使繞組發(fā)熱，形成巨大的電磁力，導(dǎo)致繞組引線斷裂。

（3）變壓器油質(zhì)變化

變壓器運(yùn)行的持續(xù)過(guò)程中，會(huì)使得變壓器內(nèi)部本身的溫度產(chǎn)生變化。同時(shí)變壓器的油質(zhì)也會(huì)由于氧化作用而使得油質(zhì)本身發(fā)生劣化現(xiàn)象。另外，不可估計(jì)的漏油現(xiàn)象也在實(shí)際的工作中常有發(fā)生。綜合而言，這種變壓器油質(zhì)的劣化或不足現(xiàn)象直接導(dǎo)致絕緣性降低，使變壓器運(yùn)行工作中產(chǎn)生短路故障。

（4）分接開(kāi)關(guān)引起的故障

分接開(kāi)關(guān)由于其組成部件的獨(dú)特性，決定了其故障的多樣性。如分接開(kāi)關(guān)的接觸不良是常見(jiàn)的引發(fā)變壓器故障因素之一。在實(shí)際工作中，首先要把分接開(kāi)關(guān)的質(zhì)量重視放在第一位，如果分接開(kāi)關(guān)的質(zhì)量不好，毋庸置疑將會(huì)直接導(dǎo)致開(kāi)關(guān)被燒引發(fā)事故。同時(shí)在具體細(xì)節(jié)施工中，要特別注意分接開(kāi)關(guān)連接處安裝及查修;在實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)發(fā)生因?yàn)檫B接處的螺絲沒(méi)有足夠的緊實(shí)度，并且又沒(méi)有保護(hù)彈簧提供足夠的緊實(shí)壓力，使分接開(kāi)關(guān)發(fā)生故障。其次，在保證分接開(kāi)關(guān)處的潤(rùn)滑前提下，一定要注意可能因油污而產(chǎn)生的氧化配件的因素;完整的安全運(yùn)行需要足夠的細(xì)節(jié)保護(hù)。最后要注意分接開(kāi)關(guān)的絕緣配件，一般來(lái)講纏繞的絕緣直接與外界環(huán)境接觸，各種氣候因素都會(huì)使絕緣性能有所降低，繼而引發(fā)短路、燒毀開(kāi)關(guān)。

4變壓器故障的預(yù)防措施

4.1 有效的外部預(yù)防措施

針對(duì)以上外因?qū)е碌淖儔浩鞯墓收?，我們要充分認(rèn)識(shí)到：作為外部故障的預(yù)防是一項(xiàng)系統(tǒng)性的預(yù)防措施，不能只注意某一細(xì)節(jié)上的預(yù)防，而沒(méi)有一個(gè)科學(xué)的、綜合的預(yù)防措施程序。以下是我們統(tǒng)一的對(duì)變壓器外因可導(dǎo)致故障的綜合預(yù)防措施：

首先，要做到在配電變壓器外部施工作業(yè)及定期查修過(guò)程中，保證外部螺栓的緊實(shí)程度，保證各線的連接處要時(shí)刻注意連接的可靠性。同時(shí)為避免溫度過(guò)高導(dǎo)致接線的燒毀，我們要做到利用紅外測(cè)溫儀來(lái)測(cè)量觸點(diǎn)附近的溫度變化。在配電變壓器進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)，提前計(jì)劃為適應(yīng)電壓增容的需要，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行全新更換。

其次，注意氣候因素、如雷雨季節(jié)到來(lái)時(shí)雷電對(duì)變壓器正常運(yùn)行所產(chǎn)生的影響，在變壓器的二側(cè)都要安裝避雷器，同時(shí)在雷雨季節(jié)要隨時(shí)注意監(jiān)測(cè)和控制。以保證避雷器的正常工作，防止雷電對(duì)變壓器的損毀。

第三，必要的定期性對(duì)配電變壓器內(nèi)的高壓套管進(jìn)行維護(hù)、清理。避免潮氣、導(dǎo)電灰塵或是金屬性的粉末留存在變壓器內(nèi)部而可能引發(fā)的導(dǎo)線放電事故。同時(shí)對(duì)中性點(diǎn)的接地情況做好定期檢查，注意連接情況。并且對(duì)接地電阻進(jìn)行必要的測(cè)量和記錄，避免接地故障的發(fā)生。

最后，為有效地防止在變壓器在短路發(fā)生時(shí)切斷故障的線路，必須在配電變壓器的高低壓二側(cè)都應(yīng)安裝空氣斷路器。同時(shí)要做到定期和不定期地檢查進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，保證斷路器的反應(yīng)靈敏度，更好地做到防止斷路器的誤操作。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變壓器作為電力運(yùn)行中重要的設(shè)備之一，其實(shí)安全可靠的工作對(duì)保證整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)作具有十分重要的意義。同時(shí)對(duì)于配電變壓器的故障，我們也要做到四個(gè)充分，即：充分理解故障的產(chǎn)生必然性，充分認(rèn)識(shí)故障的嚴(yán)重性，充分掌握維護(hù)的技術(shù)性。充分保證維護(hù)的時(shí)間性。新形勢(shì)下，隨著電網(wǎng)負(fù)荷量的日益增加，我們更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)配電變壓器的維護(hù)和檢修，以保證電網(wǎng)穩(wěn)定進(jìn)行，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活水平的提高提供安全、可靠的電力能源。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 蔡育明.配電變壓器故障及預(yù)防措施探討[J].沿海企業(yè)與科技，2010，（02）：77-79

[2]姚占國(guó).10kV配電線路故障的防范措施[J].民營(yíng)科技 ，2011（8）.