配電變壓器故障分析及處理

林林 張哲

摘要：詳細(xì)介紹配電變壓器主要的故障類型及其特點(diǎn)，探討導(dǎo)致變壓器故障的各種原因，提出相應(yīng)的解決方法，為配電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供技術(shù)借鑒。

關(guān)鍵詞：故障；配電變壓器；漏油；檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）05-0062-02

變壓器是電力系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，在電壓轉(zhuǎn)換和電能分配傳輸過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電能已經(jīng)成為人類生產(chǎn)、生活不可或缺的能源消耗品。由于人們對(duì)電能需求量越來(lái)越大，對(duì)供電質(zhì)量要求越來(lái)越高，電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)不斷提高、容量日益增大。在此情況下，配電變壓器發(fā)生的故障越來(lái)越多，處于運(yùn)行中的變壓器一旦發(fā)生故障，極有可能造成供電中斷，影響用戶正常用電、發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸。因此，著力加強(qiáng)變壓器故障分析，及時(shí)有效處理故障問(wèn)題，對(duì)確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行具有十分重要的意義。

1 變壓器故障類型

導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障的原因很多，故障類型也比較復(fù)雜。為更加方便更加準(zhǔn)確地分析判斷變壓器產(chǎn)生故障的原因，根據(jù)不同分類方式，將變壓器故障劃分為不同類型。

1.1 回路分類法

根據(jù)故障發(fā)生的回路，可以將變壓器故障分為電路故障、油路故障和磁路故障3種。

1.2 故障現(xiàn)象分類法

根據(jù)故障發(fā)生現(xiàn)象的不同，可以將變壓器故障分為電故障和熱性故障2種。電故障通常是指在高強(qiáng)度電場(chǎng)作用下，變壓器內(nèi)部絕緣部件的絕緣性能降低或劣化引發(fā)的故障。其主要類型有局部放電、高能電弧放電和火花放電。熱性故障是指變壓器由于內(nèi)部溫度過(guò)高產(chǎn)生的故障。按照嚴(yán)重程度，可以將熱性故障分為輕度過(guò)熱、低溫過(guò)熱、中溫過(guò)熱和高溫過(guò)熱。

2 變壓器狀態(tài)檢修

為減少或避免變壓器發(fā)生故障，一方面在電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中按照容量等參數(shù)要求配備質(zhì)量可靠的變壓器，另一方面隨時(shí)檢測(cè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析和評(píng)估，依據(jù)評(píng)估結(jié)果合理安排變壓器檢修項(xiàng)目和檢修時(shí)間。

狀態(tài)檢修能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器存在的故障隱患，合理有序安排檢修工作，既可以節(jié)約大量人力物力，避免檢修工作盲目性，又可以保證應(yīng)修盡修，及時(shí)排除變壓器故障隱患，從而減少停電檢修時(shí)間，使變壓器發(fā)揮更大的作用，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，有效提高電力系統(tǒng)的供電安全性和可靠性。

3 變壓器常見(jiàn)故障分析

確保變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行，是電力企業(yè)日常的工作重點(diǎn)。對(duì)變壓器異常運(yùn)行情況和常見(jiàn)故障進(jìn)行總結(jié)和分析，有利于準(zhǔn)確判斷變壓器故障產(chǎn)生原因，以便及時(shí)采取有效措施，保證變壓器安全運(yùn)行。變壓器常見(jiàn)故障主要為以下幾種。

3.1 滲漏油故障

滲漏油是變壓器較常見(jiàn)故障之一，一方面會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，污染周圍環(huán)境；另一方面會(huì)影響變壓器正常運(yùn)行，造成變壓器停止工作，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生損毀事故，給電力企業(yè)和用戶帶來(lái)不利影響和損失。

3.1.1 油箱焊縫滲油 變壓器在生產(chǎn)的過(guò)程中，若油箱焊縫處沒(méi)有妥善處理好，則焊縫處會(huì)出現(xiàn)滲油或者漏油現(xiàn)象。

3.1.2 高壓套管升高座或進(jìn)入孔法蘭滲油 膠墊在安裝過(guò)程中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)很好接合，易引發(fā)滲油問(wèn)題。

3.1.3 低壓側(cè)套管滲油漏油 此類問(wèn)題通常是由母線拉伸和低壓側(cè)引線引出偏短造成的。

3.1.4 防爆管滲油 為防止變壓器油箱破裂，設(shè)計(jì)安裝防爆管，其玻璃膜在變壓器運(yùn)行過(guò)程中受到振動(dòng)容易發(fā)生破裂。未能及時(shí)更換受損的玻璃膜造成滲油或漏油。

3.2 低壓側(cè)短路故障

變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，如果出現(xiàn)短路或接地故障，低壓側(cè)的電流會(huì)瞬間達(dá)到額定電流的30倍以上。為抵消瞬間強(qiáng)電流消磁作用，變壓器的高壓側(cè)會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生同樣倍數(shù)的強(qiáng)電流。強(qiáng)電流使線圈產(chǎn)生瞬時(shí)機(jī)械應(yīng)力，線圈受外力擠壓，絕緣襯墊、墊板等出現(xiàn)松動(dòng)，鐵芯夾板螺絲也會(huì)發(fā)生松弛，使變壓器發(fā)生故障。

3.3 分接開(kāi)頭異常故障

變壓器在勵(lì)磁狀態(tài)下可以通過(guò)分接開(kāi)關(guān)裝置改變分接位置，即在負(fù)載情況下改變有效匝數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓目的。如果分接開(kāi)關(guān)裝置出現(xiàn)故障，則變壓器運(yùn)行會(huì)受到影響。

3.4 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作故障

變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)發(fā)生動(dòng)作。瓦斯保護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且靈敏度高，是變壓器的主要保護(hù)裝置。大部分內(nèi)部故障可通過(guò)瓦斯保護(hù)監(jiān)測(cè)到，輕瓦斯動(dòng)作發(fā)出信號(hào)指令，重瓦斯動(dòng)作實(shí)現(xiàn)跳閘。

3.5 鐵芯多點(diǎn)接地故障

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯只能一點(diǎn)接地，當(dāng)出現(xiàn)2點(diǎn)或2點(diǎn)以上接地時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致鐵芯故障，影響變壓器正常運(yùn)行。

3.6 接頭過(guò)熱故障

變壓器與電網(wǎng)是通過(guò)載流接頭連接的。如果載流接頭不能很好的進(jìn)行連接，可能會(huì)造成發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)燒斷，給變壓器正常運(yùn)行和電網(wǎng)安全供電帶來(lái)極其不利的影響。

4 變壓器故障處理措施

全面加強(qiáng)日常管理，定期對(duì)變壓器套管等裝置進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)修補(bǔ)、更換存在問(wèn)題的裝置。在變壓器上安裝吸濕裝置，并定期進(jìn)行檢查，保證干燥效果。定期檢測(cè)變壓器的避雷設(shè)施、接地電阻、接地引線等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。

4.1 對(duì)變壓器滲油漏油故障的處理措施

油箱焊縫滲油可以根據(jù)焊縫位置不同采取不同的處理方式。一般情況下，平面接縫處滲油可以直接焊接，拐角處滲油可以加鐵板進(jìn)行補(bǔ)焊，三面連接處滲油可以用三角形鐵板進(jìn)行補(bǔ)焊。高壓套管升高座或孔法蘭滲油可以在運(yùn)行情況下施膠密封。低壓側(cè)套管滲漏可通過(guò)重新調(diào)整引線長(zhǎng)度解決。因引線偏短引發(fā)的滲漏故障，如果難以調(diào)整引線長(zhǎng)度，可以用加密封膠的辦法解決。防爆管滲油可以通過(guò)及時(shí)更換受損玻璃膜加以解決。

4.2 低壓側(cè)短路故障處理措施

堅(jiān)決防止設(shè)備超期運(yùn)行，定期清理室內(nèi)母線，并按規(guī)定進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，確保裝置絕緣性能良好。時(shí)刻監(jiān)測(cè)變壓器頂層油溫，特別是炎熱天氣?？茖W(xué)設(shè)計(jì)低壓側(cè)線路連接方案，嚴(yán)格按照規(guī)程接線，有效避免線路氧化。

4.3 分接開(kāi)關(guān)故障處理措施

電阻過(guò)大或過(guò)小都會(huì)損壞分接開(kāi)關(guān)。經(jīng)常使用電能測(cè)量絕緣電阻，如果電阻大小不符合規(guī)定要求，及時(shí)安排相關(guān)人員進(jìn)行維修。此外，位置不準(zhǔn)或接觸不良也會(huì)造成分接開(kāi)關(guān)放電，要充分引起注意。

4.4 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作故障處理措施

繼電保護(hù)裝置動(dòng)作原因很多，工程技術(shù)人員要對(duì)變壓器進(jìn)行全面檢查。如果確定是外部故障引發(fā)的，可以直接送電；如果是變壓器內(nèi)部故障引發(fā)的，要進(jìn)行全面徹底檢查，及時(shí)妥善排除故障，確保變壓器安全運(yùn)行。

4.5 鐵芯故障處理措施

絕緣疊片破損、導(dǎo)電材料核心表面破損都會(huì)造成鐵芯損壞。此外，絕緣電阻要符合規(guī)格，并定期做負(fù)載實(shí)驗(yàn)，確保不發(fā)生接地短路故障。另外，在變壓器鐵芯與油箱間加直流電壓進(jìn)行沖擊，能夠較好的解決鐵芯多點(diǎn)接地問(wèn)題。

4.6 接頭過(guò)熱故障處理措施

在室外或潮濕場(chǎng)所，銅鋁接頭容易滲入含溶解鹽的水分，在電流作用下產(chǎn)生電解反應(yīng)，腐蝕接頭。為防止發(fā)生這類問(wèn)題，可以采取陰極為鋁接頭、陽(yáng)極為銅接頭的辦法解決。

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Abstract： This paper introduced in detail the main fault type and feature of distribution transformer， discussed various reasons lead to distribution transformer fault， put forward the corresponding solutions， providing reference for power distribution network operating safely and smooth.

Key words： fault； distribution transformer； oil leak； detection