摘要：10kv配电变压器是电力系统和工业用户使用最广泛的电气设备，在电力输送、分配和使用过程中发挥着重要的作用。其故障发生后，如果不及时排除故障，恢复配电变压器的正常运行，对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的原因进行认真分析，并不断提高故障诊断技术，才能更好的保障配电网的安全运行。
关键词：变压器；故障；分析；诊断；配电网
无论任何用途及结构的变压器，在额定负载下，按照倒闸操作规程正确地操作，按规定调整好各级继电保护装置，加强运行中的维护和巡视，均能处于正常的运行状态。变压器温升在允许范围内，正常的电磁声应属正常。一旦上述因素中出现问题，如过载、短路、散热条件差、操作不当、保护装置失灵或误动、绝缘受潮等，都将使变压器处于恶劣的环境中，它将造成变压器运行中噪音加大、发热不正常、绝缘老化等故障状态，而最终导致变压器烧坏。下面结合我公司多年来变压器故障的形成原因及故障判断进行分析如下：
1.配电变压器常见故障类型
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。
2.配电变压器常见故障原因分析
2.1绕组故障
变压器电流激增，由于部分低压线路维护不到位，经常发生短路，发生短路时变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍，线圈温度迅速升高，导致绝缘老化，同时绕组受到较大电磁力矩作用，发生移位或变形，绝缘材料形成碎片状脱落，使线体裸露而造成匝间短路。
2.2铁心故障
它主要是铁心组件中铁质加紧件出现松动而碰接到铁心，铁心上部压铁松动引起铁心振动和噪声；铁心接地不良或铁心烧坏；夹件损伤，铁心安装、排列不齐形成空洞声；铁心片间绝缘老化；铁心片叠装不良造成涡流增大，使铁损增加造成铁心过热等。
2.3用电过负荷
随着现代生活节奏的不断加快，大量新式电器的应用直接导致了用电量的激增，使原有的相关配电设施不能满足当前的需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当配电变压器长期过载运转或持续提升负荷时，极易造成绝缘过早老化，甚至损坏绝缘，导致外部故障发生。
2.4配电线路涌流
线路涌流也常称为线路干扰，产生的主要原因是误操作、有载调压分接头拉弧、变压器解并列等因素导致的闪络、线路故障、操作过电压、电压峰值、其他输配方面影响等配电网异常状况产生，进而导致变压器产生故障。通过相关数据分析也可以看出，在变压器故障中，这类起因在变压器故障中占有很大一部分的比例，因此，必须加以重视。
3.10kv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。
3.1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”（ＧＢ７２５２８７）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。
3.2装设速断、过电流保护装置，选择性地切除故障线路
正确选择熔断器的熔体及低压过电流保护定值。低压侧漏电总保护器过流动作值取配变低压侧额定值的1.3倍，配变低压各分支线路过流保护定值不应大于总保护的过流动作值，并小于配变低压侧额定电流。一般按导线最大载流量选择过流值，以保证在各出线回路发生短路或输出负载过大，引起配变过负荷时能及时动作，切除负载和故障线路，实现保护配变的目的。按标准配备配变高压侧熔体保护材料，坚决杜绝用铜、铝等金属导体替代熔断器熔体事件的发生。
3.3台区内供电线路无功补偿方式
在对10kv配电变压器台区内供电线路进行无功补偿时，要注意对其功率进行有效的控制。无功补偿会在提高供电线路功率的同时，利用无功率电压对线路交流电功率进行有效控制，可以使得高峰值的功率以及谷峰值的功率控制在标准的功率范围之内，这样能够对供电电压形成良好的影响，使得供电电压保持在正常值。由于在配电线路中，无功补偿主要包括集中补偿和分散补偿两种类型，其中，集中补偿的补偿效果要低于分散补偿的补偿效果。因此，在进行补偿方式的选择时，一般多选用分散补偿，利用分散补偿将变压器配电台区内的供电线路上进行有效的并联电容器组安装，这样就可以对配电线路功率进行合理的提升和补偿，从而实现节能和降低损耗的目的。
结论
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]操敦奎等编著.变压器运行维护与故障分析处理[M].中国电力出版社，2012.
[2]国家电网公司人力资源部编.配电线路检修[M].中国电力出版社，2010.
[3]国家电网公司人力资源部编.配电线路运行[M].中国电力出版社，2010.
[4]配电线路及设备运行规程[M].中国电力出版社，2016.
论文作者:谢秀玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
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