10kV配电变压器常见故障分析处理及防范对策论文_刘国栋[1],盛瑞明[1],刘国树[2],吴超[1]

( [1]国网菏泽供电公司 山东菏泽 274000;[2]国网胶州供电公司 山东胶州 266300)

摘要：在配网中，10kV配电变压器是极其重要的一次设备，其运行情况关系着居民安全平稳用电。本文对于配电变压器常见的故障类型进行了归纳和原因分析，并对配电变压器的运检工作提出了相应的防范对策。

关键词：配电变压器；运行；故障；原因分析；对策

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。如果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，配电变压器因容量小，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。

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2.3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100kVA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。

2.4系统铁磁谐振过电压

农网中10kV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10kV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。

2.5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。

2.6二次短路

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。

2.7分接开关压接不良

一是分接开关本身质量差，结构不合理。弹簧压力不够，动静触头不完全接触，错位的动静触头之间绝缘距离变小，在两抽头之间发生放电或短路，从而烧毁变压器抽头线圈或整个绕组。二是人为原因。个别电工对无载调压的原理不清楚，调压后导致动静触头部分接触或由于变压器分接开关接点长期运行使静触头沾有污垢，造成接触不良而放电打火，使变压器烧毁。

2.8呼吸器孔堵死

一般50kVA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

由以上配电变压器故障情况及损坏原因可知，有相当一部分配电变压器损坏是可以避免的，还有一些只要加强设备巡视检查，主动检修消缺，可以将变压器损坏事故消灭在萌芽状态。

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，切实提高供电可靠性。

参考文献：

[1]王洋.变压器运行过程中的常见故障分析及维护探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018(13).

[2]王俊融,杨婧,宋强,等.配电变压器故障类型及状态检修技术[J].中国高新技术企业,2018(10).

论文作者:刘国栋[1],盛瑞明[1],刘国树[2],吴超[1]

论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期

论文发表时间:2020/3/3

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