摘要：在电力系统和工业发展中最普遍的电气设备就是10KV配电变压器，其在电力输送及分配中发挥着重要的作用，如果变压器出现故障没有及时排除，会给配电网供电可靠性造成严重影响。为了提高配电变压器故障处理技术，需要对变压器发生故障原因进行分析，并不断提高诊断技术，才可以保证电网安全运行。本文就对10KV配电变压器故障及诊断技术进行深入探讨。
关键词：10KV配电；变压器；故障；诊断
在电网的安全运行中，10kV配电变压器充当着重要的角色，它的运行是否正常应得到更加广泛的关注，从应用的实际情况出发找出所存在的问题，对其进行预防，以保障供电网络运行的正常。
1、配电变压器的意义
配电变压器，顾名思义其实就是改变电压的场所。我们知道电力系统网络是个庞大的网络系统，就像是南水北调、西气东输这类工程一样，我国的电力系统也在逐渐的发展成一个联通的网络系统，这个时候变电站的存在就显得格外重要。我们知道发电厂的电能都是要往外输送的，为了能够将发电厂出来的电能输送到较远的地方，我们必须将电压升高，改为高压电，在送到用户的用电场所的时候再将其电压降低，这一系列的工作是要靠变电站来完成的。变电站的主要设备是开关和配电变压器。在整个的电力系统中，配电变压器具有核心作用，就负责进行电流的升降压以及配电处理，然后经由输电线路向外运输。近些年来，随着智能化、信息化、科技化的迅速发展，变电站对于内外部的相关电气设施设备的安装与调试工作都在如火如荼的进行，综合考虑全面工作的后期检测与维修工作，维护电力系统的整体稳定性和安全性，为我们的用户百姓提供安全优质全面的服务，配电变压器是至关重要的。
2、10KV配电线路常见故障
2.1线路和设备自身缺陷造成的线路故障
线路维护与保养力度不够，线路架设和配电设备运行不满足技术要求，再加上配电线路长、线径小、分支多、老化严重、低值绝缘子较多和档距弧垂过大等问题，都是造成线路故障的重要原因。电力负荷快速增长，配电线路不堪重负造成的故障近年来，随着经济的发展，城镇化进程加快，导致用电需求量急增，对原有的电力规划和设施提出了更高的要求。
2.2配网结构与变电站布局不合理造成的输电线路故障
我国配网结构的施工和工艺水平、线路绝缘化水平以及绝缘导线使用率都偏低；对于在配电网结构施工中发现的缺陷和隐患，难以及时、准确地消除；设计和施工等环节的监控也缺乏力度。这些问题使得它建成的电网结构中存在许多问题，严重影响了输电线路的安全运行。
3、配电变压器发生故障原因分析
3.1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。
3.2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。
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3.3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。
3.4连接不牢固
连接不牢固可能产生于变压器生产工艺和安装的某一个环节，也可能因维护不到位所导致，也有的是因为变压器不同性质金属之间的不当配合，有的是螺栓连接间的紧固不恰当。而随着电力设备生产工艺和安装工艺不断提升，此类现象在近些年有了很大改善，但仍需要给予充分的重视，尤其是重视设生产质量的检验、安装验收、设备维护等诸多环节。
4、10KV配电变压器的常见故障诊断
通过对10KV配电变压器常见故障类型产生原因进行分析，结合相关电工知识，可以很准确的诊断变压器故障。
4.1引线部位故障诊断
10KV配电变压器发生故障后，通过对变压器三相间直流电阻测量，如果发现三相直流电阻不平衡值超过４％或者三相中某一相电阻值无限大，基本可以确定是引线部分故障。
4.2线圈故障诊断
10KV配电变压器发生故障后，通过对变压器直流电阻和绝缘电阻分别进行测量，如果测量结果显示直流电阻变大且不稳定，同时绝缘电阻为零时，可以确定为线圈故障。
4.3铁芯故障
在10KV配电变压器的铁芯故障中，最常见的是铁芯多点接地，其故障发生后，导致变压器铁芯局部短路过热，有的甚至导致铁芯局部烧损，从而酿成变压器更换铁芯硅钢片的重大事故发生。再者，因为铁芯的正常接地线也易产生环流，进而导致10KV变压器局部过热，产生放电性故障。铁芯多点接地故障的诊断相对比较复杂，需要维护人员通过以下技术进行诊断判别：第一，对铁芯绝缘电阻进行测量，如果测量的电阻值接近０或者等于０时，基本确定是铁芯接地导致的故障。第二，对变压器接地线中环流进行监视，主要是针对铁芯或夹件通过小套管所导致的变压器接地，通过对变压器接地线有无环流进行测量、观察，如果发现存在环流，则需要进一步停运变压器，对铁芯的绝缘电阻进行测量来加以判别。第三，通过气相色谱进行分析诊断。此种诊断技术主要是利用对油中含气量的分析，作为变压器铁芯接地故障的诊断依据。发变压器发生铁芯接地故障时，依据“变压器油中溶解气体和判断导则”（ＧＢ７２５２ ８７）规定，油色谱分析数据有以下特征：总烃含量超过１５０μＬ／Ｌ的注意数值，同时，甲烷（Ｃ２Ｈ２）和乙烯（Ｃ２Ｈ４）均未达到规定５μＬ／Ｌ注意值，含量极低或者不出现。如果发现乙炔超出注意值，依据相关技术分析，变压器铁芯接地故障很可能是动态接地。为了更准确诊断和判定铁芯是否为多点接地，则需要将气相色谱分析法与前面两种方法相结合，才更具有科学性，也更准确。
4.4分接开关故障诊断
10KV配电变压器发生故障时，为了更准确判定是否为分接开关故障，对分接开关的分接头直流电阻进行测量，分接头直流电阻出现不平衡，可判定为个别触头烧坏。若分接头直流电阻为无限大，可判定为分接头全部烧坏。
5、结语
电力工程的发展和进步离不开我们电力工人的悉心研究、认真分析，在不断地进步探索过程中善于总结，总结出一套合理完善的细节处理方式和管理。在不断快速发展的社会经济中，电力的发展也带动着我国经济的稳定提升，而作为关键环节的配电变压器来说，只有控制好变电站的相关电气设备设施的安装与设计检测，才能保证我国电网系统的整体稳定运行、发展。在这个市场竞争越来越激烈的大环境下我们只有不断地更新技术，提升自身水平，才能保证不被进步的科技大潮所淘汰。
参考文献
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[4]吴国威.基于IEC61850的变电站自动化系统的应用研究[D].浙江大学，2017年.
论文作者:王民,孟祥伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：变压器论文; 故障论文; 变电站论文; 铁芯论文; 电阻论文; 线路论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第3期论文;