配電變壓器對供電可靠性的影響及常見故障分析

魏玉華

山東省乳山市供電公司，山東乳山 264500

電網(wǎng)運(yùn)行中，對配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性影響最大的設(shè)備就是配電變壓器。在運(yùn)行中曾經(jīng)遇到過一起案例：某10kV線路每天中午都會(huì)過流跳閘，并且重合不成功，尤其在天氣晴朗的中午。檢修人員幾乎對所有的線路絕緣子和避雷器都做了檢查和實(shí)驗(yàn)，仍未解決故障。最后將疑點(diǎn)指上了配電變壓器，對某臺(tái)區(qū)配變做耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在早晨10點(diǎn)之前絕緣程度達(dá)標(biāo)，在10點(diǎn)以后氣溫升高的后變壓器內(nèi)部相間短路故障。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該配電變壓器運(yùn)行年限較長，變壓器內(nèi)部絕緣油質(zhì)量下降，導(dǎo)致配電變壓器絕緣下降。至此線路每天中午跳閘的真相大白：中午負(fù)荷突然下降，電網(wǎng)電壓提高，變壓器內(nèi)部擊穿相間短路。下午變壓器冷卻，氣溫下降，變壓器絕緣恢復(fù)，線路送電成功。通過本案例，可以分析出配電變壓器在配電供電可靠性中的重要地位。為了提高配電線路的供電可靠性，應(yīng)加大對配電變壓器的運(yùn)維力度。

1 通過運(yùn)行聲音判斷變壓器的運(yùn)行狀況

1）運(yùn)行聲音中夾有爆炸聲，爆炸聲大且不均勻時(shí)，可能是變壓器的器身存在絕緣擊穿故障。出現(xiàn)此類現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修；2）運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音較大并且有很不規(guī)律的嘈雜音時(shí)，就反映出變壓器的鐵芯存在問題。當(dāng)變壓器鐵芯部件松動(dòng)時(shí)，鐵芯就會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)而產(chǎn)生不規(guī)律震動(dòng)，產(chǎn)生雜音，此時(shí)變壓器的各項(xiàng)運(yùn)行電氣量、外觀和油位等都不會(huì)發(fā)生變化。但是鐵芯在長時(shí)間的震動(dòng)下，可能會(huì)對線圈造成損傷，最終導(dǎo)致變壓器內(nèi)部接地或者是匝間短路等較為嚴(yán)重的故障，造成大的經(jīng)濟(jì)損失。因此當(dāng)運(yùn)行聲音中有嘈雜音時(shí)停運(yùn)變壓器，進(jìn)行檢查；3）當(dāng)運(yùn)行聲音中含有連續(xù)地、有規(guī)律地異物摩擦碰撞聲音時(shí)，變壓器內(nèi)部可能是出現(xiàn)了問題：鐵芯與殼體之間的固定不牢或者是變壓內(nèi)部絕緣出現(xiàn)了問題導(dǎo)致某些部位放電。出現(xiàn)這類現(xiàn)象時(shí)，變壓器的外觀和電氣量都不會(huì)有明顯的變化，不會(huì)影響運(yùn)行。但是當(dāng)用電負(fù)荷變化較大和頻繁時(shí)，變壓器就會(huì)因?yàn)殡妷旱拈W變和電流變化產(chǎn)生的電動(dòng)力而受到損傷。因此此類隱患對運(yùn)行無大礙，不必立即停止運(yùn)行，但應(yīng)盡快安排檢修計(jì)劃排除隱患；4）當(dāng)運(yùn)行聲音像燒開水或者是吹氣泡的聲音時(shí)，變壓器可能是內(nèi)部繞組出現(xiàn)了問題，例如匝間短路、變壓器調(diào)檔分接開關(guān)接觸不良或者線圈接地。故障部位發(fā)熱溫度升高，使附近的變壓器油氣化產(chǎn)生氣泡發(fā)出“咕咕”的聲音。出現(xiàn)此類故障時(shí)，故障部位產(chǎn)生的熱量破壞力很大，因此，應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)，進(jìn)行檢修；5）當(dāng)靠近運(yùn)行變壓器，聽見有“哧哧”的放電聲音，此時(shí)一般是變壓器外部絕緣降低導(dǎo)致帶電體對低電位導(dǎo)體放電產(chǎn)生的?？赡苁亲儔浩髌魃砘蛱坠馨l(fā)生表面局部放電。首先要先檢查變壓器套管，正常的套管應(yīng)該清潔明亮，如果是在陰暗的環(huán)境下，應(yīng)觀察套管上是否有電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花。如果判斷是套管的原因，應(yīng)該立即停電對套管進(jìn)行清理。如果不是套管的原因，此時(shí)應(yīng)立即停運(yùn)變壓器，對鐵芯接地和各類導(dǎo)體對地的距離進(jìn)行檢查，測量是否符合要求。

2 通過觀察變壓器的運(yùn)行溫度分析運(yùn)行工況

變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的熱量應(yīng)該與周圍環(huán)境保持一個(gè)平衡，不會(huì)出現(xiàn)較大的溫度波動(dòng)現(xiàn)象。因此當(dāng)變壓器在負(fù)荷和散熱條件、環(huán)境溫度不變的情況下出現(xiàn)溫度波動(dòng)，此時(shí)應(yīng)該是變壓器出現(xiàn)了異常情況，應(yīng)該加強(qiáng)對變壓器的監(jiān)視，如果溫度有不斷升高的趨勢或者是溫升超過了55℃時(shí)，應(yīng)立即停運(yùn)變壓器，進(jìn)行檢修排除故障。

影響變壓器溫度異常升高的原因有：線圈繞組匝間、層間或股間短路；或者是因?yàn)樽儔浩髦谱鞴に嚥贿^關(guān)，產(chǎn)生漏磁較多或產(chǎn)生較大的渦流引起鐵件發(fā)熱。此外，變壓器長期在過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，產(chǎn)生的熱量也是很大的，在負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)故障未能及時(shí)切除而產(chǎn)生的故障過負(fù)荷也會(huì)出現(xiàn)和過負(fù)荷一樣的過熱升溫現(xiàn)象。

3 通過密封性判斷變壓器的運(yùn)行狀況

當(dāng)變壓器外觀、變臺(tái)基礎(chǔ)上有很多油漬或者變壓器上油灰混合物較厚時(shí)，變壓器可能出現(xiàn)了嚴(yán)重漏油故障，因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)變壓器或多或少地會(huì)產(chǎn)生滲油，但是不會(huì)出現(xiàn)大面積的油漬。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重漏油時(shí)，應(yīng)立即停運(yùn)變壓器進(jìn)行處理，否則將導(dǎo)致變壓器內(nèi)油面過低，使套管引線和分接開關(guān)暴露于空氣中，引起擊穿放電，破壞變壓器。目前引起運(yùn)行變壓器漏油的原因主要有：部件密封圈老化、殼體生銹破損，變壓器內(nèi)油加多了，運(yùn)行時(shí)受熱膨脹排除等。

以上方法僅僅是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，借助于變壓器的聲音、溫度、油位等外放現(xiàn)象對配電變壓器故障進(jìn)行初步判斷，此類判斷結(jié)果只能作為現(xiàn)場直觀的初步判斷。因?yàn)椋儔浩魍獠抗收犀F(xiàn)象可能是諸多因素造成的不僅僅是單一故障引起的，同時(shí)單一的故障也不可能只產(chǎn)生單一的故障現(xiàn)象，它涉及諸多因素，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)假象，因此必須要對變壓器進(jìn)行特性試驗(yàn)和綜合分析檢查才能確定原因，判明事故性質(zhì)，作出正確地的處理措施。

在配電運(yùn)檢工作中，配電臺(tái)區(qū)作為供電的基礎(chǔ)單元，其對供電可靠性的指標(biāo)起到至關(guān)重要的影響作用。通過運(yùn)行聲音排除變壓器內(nèi)部部件松動(dòng)的故障，通過溫度和外觀的油漬判斷排除變壓器的故障等技術(shù)手段，做好配電變壓器的日常運(yùn)行巡視和定期檢驗(yàn)工作，將各種影響供電可靠性的隱患扼殺在搖籃里，將會(huì)有效地提高供電可靠性。

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