摘要：本文针对配电变压器故障率高这一实际情况，着重分析了配电变压器常见的故障和异常现象及主要原因，并针对这些故障进行了分析，同时提出了一些具体的防范解决措施，防止和减少配电变压故障的发生。
关键词：电力系统；配电；变压器；故障分析；处理措施
前言：变压器是电力系统中最昂贵的设备之一，担负着电压变换和电能传输的任务，它的运行状况直接关系到电力系统的安全稳定运行。由于变压器设计时制造质量不良、绝缘老化等各种原因，经常发生故障。发生故障的原因是复杂的，再加上故障特征不明显，要准确判断变压器的故障类型和故障发生部位非常困难。因此，对变压器的故障诊断研究一直被国内外电力部门所重视。
1变压器发生故障的原因
（1）制造工艺存在缺陷。如设计不合理、材料质量低劣以及加工不精细等。（2）缺乏良好的管理及维护。如检修后干燥处理不充分，安装不细心，以及由于检测能力有限导致某些故障未能及时发现而继续发展或故障设备修复不彻底等。（3）绝缘老化。变压器在正常运行中，由于长期受到热、电、机械应力以及环境因素的影响，会发生一些不可逆的变化过程，使绝缘老化，通常这一过程非常缓慢，但当设备发生某些异常情况时，则会加速绝缘老化过程，迅速形成故障。（4）恶劣的环境和苛刻的运行条件，以及长期超过技术规定允许的范围运行，往往是直接导致故障的起因。
2 变压器常见的故障部位分类分析
2.1 绝缘故障和密封不良
变压器油和绝缘纸、板以及绝缘件构成了变压器油-纸绝缘系统，绝缘故障主要表现形式及其产生原因如下：（1）变压器油受到污染，绝缘强度下降进而导致变压器整体绝缘性能下降是目前变压器运行中的常见故障。（2）有些变压器采用薄绝缘、小油道的设计制造，这些变压器往往在投运后不久就发生故障。
2.2 绕组和引线故障
绕组故障主要是指发生在变压器线圈、纵绝缘和端子中的故障。绕组故障主要由以下原因引起：（1）持续过载可在整台变压器中引起高温，造成线圈绝缘变脆、脱落，引起绕组匝间短路，导致变压器损坏。（2）由于运行中的变压器遭受严重的外部短路时，在电动力和机械力的作用下，变压器绕组的尺寸或形状将发生不可逆的变化。（3）变压器线圈的接头因焊接过程中质量控制不严导致质量欠佳，线圈引出线和套管导电杆连接不好会致使变压器在运行中接头过热从而导致局部绝缘劣化。（4）变压器线圈的绝缘中渗入水分或器身干燥处理不够彻底，会导致运行中的变压器发生匝间短路。（5）雷电冲击、对地弧光放电等瞬变过程都可能会造成变压器绕组薄弱处发生绝缘损坏乃至击穿。
2.3 磁路部分故障
磁路故障就是指发生在变压器的铁芯、铁轭及夹件中的故障。磁路故障产生的原因主要有：（1） 铁芯叠片之间的绝缘或与铁轭夹件之间的绝缘产生损坏会产生很大的循环涡流，产生大量的热量，危及铁芯和线圈的绝缘，变压器的铁损也会随之增加。（2）运行中的电力变压器铁芯形成多点接地，轻则发生局部过热，重则导致变压器跳闸甚至造成变压器直接损坏。
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2.4 分接开关故障
分接开关故障主要表现为：分接开关触头接触不良、触头间短路或对地放电、分接开关引线松动等。故障原因有很多，如制造质量存在问题；在安装、运行操作及维护过程中存在不当行为造成弹簧压力不足、接触不可靠、引线紧固不良、开关触头氧化、分接开关不到位等现象。
2.5 高压出线套管故障
套管是电力变压器内绕组与油箱外联结引线的重要保护装置，也是电力变压器与外部电网或设备连接的桥梁。其长期遭受电场、风雨、污染等影响，易使瓷釉龟裂绝缘油老化，是变压器故障多发部位。在运行中，以下因素易导致套管故障：（1）套管瓷套的表面沉积有灰尘、油污和盐雾等，常常会引起套管的污闪；（2）套管与绕组引线联接固定销脱落造成悬浮放电；（3）套管密封不良导致进水受潮；（4）套管因漏油致使套管缺油而过热。
3 变压器故障的检查与处理方法
线圈是变压器传输与转换能量的核心，当一次侧外接电源时，一次测线圈与铁芯产生激磁电流，经由铁芯于二次侧线圈上产生相对应的电压。变压器的线圈由绕线机绕制而成，每绕一层就上一层绝缘纸绝缘。线圈所用的角线，依尺寸大小，规定四隅角所必须具有的圆弧大小。变压器线圈需承受非常高的电压，线圈导体不许有尖锐的端部，须避免刮破绝缘纸或形成尖端放电，破坏线圈绝缘。大型变压器的线圈电流甚大，如使用过粗的导体，卷绕作业困难，且导体的涡流损亦将增大，故必须将导体分割成较细的导体并联使用，但是必须避免各导体长度不同，造成涡流损产生，增加其负载损，所以必须实施换位。
变压器在运转中线圈受潮、受突波、过电压及过电流（过载）的影响，使线圈绝缘受到损伤并导致劣化而引发故障，另由于变压器箱体密封不良，出现漏油，使油箱内油量减少，油面下降，线圈露出油面，外界空气、湿气侵入本体内使线圈及绝缘油受潮、绝缘电阻下降等，此将导致线圈局部放电、及线圈间、匝层间、相间短路击穿等现象，严重时甚至爆炸起火燃烧。
变压器断路器故障跳闸时，运行人员应立即清楚、准确地向值班调度员报告情况，汇报事故发生的时间及现象、跳闸断路器的名称、编号、继电保护和自动装置的动作情况及表针摆动、频率、电压、潮流的变化等。并在值班调度员的指挥下沉着、迅速、准确地进行处理。为加速处理故障，限制故障的发展，应进行下列操作：（1）将直接对人员生命有威胁的设备停电；（2）将已损坏的设备隔离；（3）运行中的设备有受损伤的威胁时，应停用或隔离；（4）站用电气设备事故恢复电源；（5）电压互感器保险熔断时，将有关保护停用；（6）现场规程中明确规定的操作，可无须等待值班调度员命令，运行人员可自行处理，但必须向值班调度员汇报。
结语：总的来说，电力变压器运行的稳定情况对于电力的输送以及发展都具有重要的作用，需要我们能够对其引起充分的重视。在上文中，我们对于电力系统中电力变压器状态在线监测与故障诊断方法进行了一定的研究与分析，而在实际应用过程中，也应当良好的联系实际，从而以更为有效的方式来保障诊断结果的及时、正确。
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论文作者:房启超,郑菁菁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：变压器论文; 故障论文; 线圈论文; 套管论文; 绕组论文; 发生论文; 引线论文; 《电力设备》2017年第16期论文;