配电变压器故障及防范
& & 摘 &要：本文以农村电网为例，对配电变压器的故障发生原因和防范措施进行论述，以期更好的为实际工作服务，提高农村供电电网的可靠性和安全性，更好的为人民服务。&& & 关键词：变压器;故障;防范　　随着我国电力建设事业的不断发展，电网建设不断得到改造和完善，但是配电变压器发生的故障还是很多的。配电变压器故障发生会产生不良后果，不但会增加管理费用，而且会让农村的日常生活和生产用电遭遇困扰。因此，针对农村配电变压器发生故障的原因而加强相应防范措施就显得极其重要了。&　　1.农村配电变压器发生故障的原因&　　1.1 雷雨天气导致的配电变压器故障&　　受地域环境的影响，农村是雷雨天气的多发地，雷雨天气会产生较强的电场，会出现放电现象，会直接对输电线路产生直接的影响，其会产生极大的远远高于线路上的电压，同时超强的放电必然会产生强大的电磁感应，当这种磁场作用于线路上时，必会严重的影响输电线路的磁场，从而干扰输电线路的电压电流。在农村，电网的配电变压器大都处于村中空旷的地方，容易受到雷雨天中雷击。然而农村由于技术和装备的落后，设置的接地电阻往往是不达标的，当遭到雷击中低压的部位时，就很难消除雷电的损害，从而使配电变压器发生故障。&　　1.2 电力使用过负载甚至超负载&　　随着人们生活水平的提高，在农村地区人们的生活生产对电力的需求量也在不断增大，然而现如今农村大部分使用的是已经老化的配电变压器，而且对相位负荷的设计不是很合理，当配电变压器处于用电高峰时，就容易发生故障。&　　1.3 配电变压器质量不过关或者是变压器内部的绝缘强度不够&　　农村地区由于受经济条件的制约，所安装的配电变压器型号过时，而且较为陈旧，使得配电变压器在使用后容易出现老化的现象。这样就会降低配电变压器的绝缘强度。还有一些农村地区，配电变压器安装在潮湿闷热的环境下，没有进行必要的防潮处理，使得绝缘强度降低，易出现故障。&　　1.4 超负荷运行引发的配电变压器故障&　　农村地区一些配电变压器在使用中往往没有专业人员进行维修检查，在配电变压器经过较长时间的超负荷运行之后，配电变压器内的胶垫会出现龟裂现象，这样一来就容易造成配电变压器的渗漏油，由于没有及时得到处理，继而会引发配电变压器的故障。严重的渗漏问题会直接缩短配电变压器的使用寿命，会影响系统的正常和安全运行。&　　2.针对农村配电变压器故障的防范措施&　　选择安全的地方对配电变压器进行安装，并选用高质量的避雷设备，从而提高配电变压器对雷电的防范能力。在选择避雷设备时其导线的型号要满足相应的规格，保证其导线与配电变压器能正确的连接，同时也要保证避雷器接地良好，按时的对接地装置进行检查。有条件的农村地区可以在配电变压器上安装保险装置，提高其对雷电等恶劣天气的防御能力，具体操作时要注意以下问题：&　　a.避雷针高度的设置。避雷针的高度要高于配电变压器一倍左右。&　　b.避雷装置的安装。要对保护区进行观察，如果保护区域不大，可以在四周设设置避雷装置。如果要保护的区域如果太大，在中间最好也要设置个避雷针;&　　c.在避雷针的尖端部位，最好在倾斜方向设置几个分支的针作为消雷作用;&　　d.通过粗的钢筋使避雷针与深埋地下的铁框进行良好的连接;&　　e.要用塑料管套上避雷针与地下连通的铁框的钢筋，以避免雷电在地平面上扩散;&　　f.在配电变压器的旁边安装警示牌。提醒居民在雷天和雨天要绕行。&　　对配电变压器进行定期的检测。相较于城市地区，农村地区的供电工作存在许多不尽人意的地方。电力工作人员不注重日常检查工作，特别是忽略了对配电变压器的状态检修，使得配电变压器的故障不能被及时发现。在高峰期用电时， 不注重对配电变压器符合状态的检查，在配电变压器超负荷运行时，没有采取及时的应对措施。因此，必须要加强对电力人员的培训，让他们定期对配电变压器进行故障检测、负荷状态检测等，对于老化的配电变压器及时进行更换，对过时的配电变压器进行升级，以避免配电变压器发生烧毁并造成事故的发生。在农村安装配电变压器的过程中，一定要使用绝缘好、质量高的配电变压器，有关人员必须严格对配电变压器进行选择，选用正规厂家、质量过关的产品，要从源头上尽可能的降低配电变压器发生故障的几率。对配电变压器要定期检查。检查配电变压器的油位是否正常，检查配电变压器的套管是不是干净无裂痕。如果在检查过程中发现异常，要及时做出停电处理。定期进行预防维护。要加大对农村地区供电的重视程度，为确保农村地区配电变压器的正常运行，要保证预防性试验的工作的全面进行开展，对设备的运行要加强维护，在对设备检修时要严格把控检修的质量。做到防患于未然，将配电变压器故障发生率降到最低。&　　3.农村配电变压器在运行管理中需注意的内容&　　农村配电变压器运行管理工作关系重大，因此必须要注意以下几个方面问题：&　　a.加大对配电变压器缺陷的检查。定期检查其温度、油色和油位是否处于正常标准，如果发现异常，要及时进行处理，消除隐患。&　　b.要定期对配电变压器进行污垢清理工作，特别是在一些环境质量很差的农村要采取一定的防污措施。还要检查接地线路是否良好，是否出现断裂和脱焊的情况。&　　c.对于油浸式自冷配电变压器不能长期处于过负荷运行。&　　d.安装避雷装置时，要在配电变压器一、二次设置，并且将避雷器的接地线、二次侧中性点、变压器的外壳共同接地。&　　要每年进行一次预防性试验，要及时更换不合格避雷器，从而降低因为雷击导致的配电变压器故障的发生率。&　　4.结语&　　作为电力工作人员，维护和稳定电力的正常运输和供应是我们的责任所在，因此，我们必须对可能造成配电变压器故障的因素进行综合分析和试验，在故障发生的第一时间对故障进行查找和排除，便于采取及时的应对措施。此外，还应该做好配电变压器的维护工作，尽可能降低其发生故障的概率。
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农村10kv配电变压器故障分析及防护措施
&　　摘 要：农村10 kV 线路是农村供配电的基础，同时也是稳定农村生活及经济发展的保障，必须得到高度重视。为了减少农村配电变压器故障机率、提高农村电网供电可靠性，就配电变压器常见的故障类型及故障原因进行分析，找出避免和解决配电变压器故障的直观方法，提出必须进行变压器特性试验及综合分析，才能准确可靠地找出故障原因。 　　关键词：配电变压器；常见故障；防范措施 　　中图分类号： TM4 文献标识码： A 文章编号： 　　1 配电变压器常见故障类型及处理 　　1.1 声响异常 　　 1）声响较大而嘈杂时，可能是变压器铁芯的问题。应停止变压器的运行，进行检查。 　　 2）声响中夹有水的沸腾声和发出“咕噜咕噜”的气泡逸出声，这可能是绕组存在较严重的故障，其附近的零件严重发热而导致油气化造成的。此时，应立即停止变压器运行，进行检修。 　　 3）声响中夹有爆炸声且既大又不均匀时， 可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。此时应将变压器停止运行，进行检修。 　　 4）声响中夹有放电的“吱吱”声时，可能是变压器器身或套管发生表面局部放电。此时，要停下变压器，检查铁芯接地与各带电部位对地的距离是否符合要求。 　　 5）声响中夹有连续的、有规律的撞击或摩擦声，而各种测量表计指示和温度均无反应时。此时，可能是变压器某些部件因铁芯振动而导致机械接触造成的，或者因为静电放电而引起异常响声。这类响声虽然异常，但对运行无大危害，不必立即停止运行，可在计划检修时予以排除。 　　1.2 温度异常 　　变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时温度高，并有不断升高的趋势，也是变压器温度异常升高的现象之一，与超极限温度升高同样是变压器故障象征。 　　运行时发现变压器温度异常， 应先查明原因，再采取相应的措施予以排除，以把温度降下来。如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修。 　　1.3 喷油爆炸 　　 喷油爆炸是变压器内部的故障短路电流和高温电弧使变压器油迅速老化，而继电保护装置又未能及时切断电源，使故障较长时间持续存在、箱体内部压力持续增长、高压油气从防爆管或箱体等强度薄弱之处喷出而形成的事故。此时，应进行检修。 　　1.4 严重漏油 　　 在变压器运行过程中，渗漏油现象比较普遍。如油位在规定的范围内，则可继续运行或安排计划检修； 如果变压器油渗漏严重或连续从破损处不断外溢，导致油位计见不到油位时，应立即将变压器停止运行，进行补漏和加油。 　　1.5 套管闪络 　　 引起闪络的因素有：①变压器套管积垢，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路；②变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损；③变压器箱盖上落异物，如大风将树枝吹落在箱盖时引起套管放电或相间短路等。此时，应针对具体情况予以检修。 　　2 导致配电变压器损坏的原因 　　2.1 过载 　　 过载的原因在于： 一是随着人们生活水平的提高，用电量迅速增加，原来的配电变压器容量小，造成变压器过负载运行；二是季节性和特殊天气等原因造成用电高峰，使配电变压器过载运行。由于长期过载运行，造成变压器内部各部件、线圈、油绝缘老化而使变压器烧毁。 　　2.2 绕组绝缘受潮 　　 配电变压器的负荷大部分随季节性和时间性分配，特别在农村农忙季节，配电变压器通常在过负荷或满负荷下使用，而夜晚又在轻负荷下使用，负荷曲线差值很大。同时，运行温度差别也很大，最高达80℃，最低温度10 ℃。另外，农村变压器因容量小，一般没有安装专门的呼吸装置，而是在油枕加油盖上进行呼吸，因此空气中的水分在绝缘油中会逐渐增加。变压器内部缺油也会使油面降低，造成绝缘油与空气接触面增大，加速了空气中水分进入油面，降低了变压器内部绝缘强度。当绝缘降低到一定值时，变压器内部就会发生击穿短路。 　　2.3 对配电变压器违章加油 　　 对变压器违章加油也易造成变压器烧毁，原因在于：一是新加的变压器油与原变压器箱体内的油型号不一致；二是在对配电变压器加油时没有停电，造成变压器内部冷热油相混，循环油流加速，进而将器身底部的水分带起并循环到高低压线圈内部，使绝缘下降造成击穿短路；三是加入了不合格的变压器油。 　　 2.4 无功补偿不当引起谐振过电压为了降低线损、提高设备的利用率，配电变压器容量在100 kVA 以上时宜采用无功补偿装置。如果补偿不当， 在运行的线路上总容抗和总感抗相等，就会在运行的线路及设备内产生铁磁谐振，引起过电压和过电流，烧毁配电变压器和其他电气设备。 　　 2.5 系统铁磁谐振过电压农网中10 kV 配电线路由于长短、对地距离、导线规格不一致，再加上配电变压器、电焊机、电容器及大型负载的投切等运行参数发生很大变化，或10 kV中性点不接地系统单相间歇性接地，都可能使系统发生谐振过电压。一旦发生系统谐振过电压，轻者可将配电变压器高压熔丝熔断，重者会造成配电变压器烧毁，个别情况下甚至会引起配电变压器套管发生闪络或爆炸。 　　2.6 雷电过电压 　　 按照要求，配电变压器必须在高压和低压侧安装合格的避雷器，且接地良好，以降低雷电过电压对变压器高低压线圈及套管的危害。 　　2.7 二次短路 　　当配电变压器二次短路时，在二次侧产生高于额定电流几倍甚至几十倍的短路电流，而在一次侧也要同时产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的去磁作用。如此大的短路电流一方面使变压器线圈内部产生巨大机械应力，致使线圈压缩、主副绝缘松动脱落、线圈变形；另一方面会导致一、二次线圈温度急剧升高。此时，如果一、二次保险选择不当或使用铝铜丝代替，可能很快使变压器线圈烧毁。 　　2.8 呼吸器孔堵死 　　 一般50 kVA 以上的变压器油枕上都安装有“呼吸器”。若“呼吸器”孔不通畅，变压器运行后热量会不断产生，导致绝缘油受热膨胀、变压器内压力升高，油路无法循环、热量散发不出去、铁芯和线圈的热量越来越高、绝缘性能下降，最终烧毁变压器。 　　3 配电变压器故障防范措施 　　 3.1 做好运行前的检查测试 　　 配电变压器投运前必须进行现场检测，包括：①油枕上的油位计完好，油位清晰且在与环境相符的油位线上。套管、油位计、排油阀等处密封良好，无渗油现象。②防爆管畅通，呼吸器的吸潮剂完好有效。③变压器的外壳接地牢固可靠，一、二次出线套管及其与导线的连接良好，变压器的绝缘良好，直流电阻三相平衡。 　　 3.2 运行中的注意事项 　　配电变压器在运行管理中应注意以下方面：①要定期检查三相电压是否平衡，经常检查变压器的油位、温度、油色是否正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化。如果发现缺陷，应及时消除。②定期清理配电变压器上的污垢，必要时采取防污措施，安装套管防污帽，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻。③油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃，最高不超过95℃（配电变压器测温孔插入温度计可随时测得运行变压器的即时温度），不得长期过负荷运行。④避免三相负载不平衡运行。⑤防止二次短路，合理选择配电变压器的高低压熔丝规格。 　　4 结语 　　通过变压器的声音、温度、油位、外观及其他现象判断配电变压器故障， 可以作为直观的初步的判断。事实上，由于变压器内部故障可能不只是单一方面的直观反映，而是涉及诸多因素，有时甚至会出现假象，因此，必须进行变压器特性试验及综合分析，以准确可靠地找出故障原因，判明事故性质，提出较完备的合理处理方法。另外，必须做好配电变压器运行前的测试和运行中的维护工作，以大大减少变压器的故障机率，真正提高供电可靠性。 　　 参考文献 　　[1] 郭屹.电气设备故障诊断、排除与防火检测技术手册[M].北京:中国知识出版社,2006. 　　[2] 赵家礼.配电变压器修理手册[M].北京:中国电力出版社,2004.&
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