摘要：10kV变压器在运行中的状态检修和故障分析关系着变压器的工作效率和使用寿命，同时关系着系统设备在运行中的安全状态，及时有效地发现变压器故障可以减少不明因素带来的不安全隐患，保证变压器在工作中的安全性和可靠性。
【关键词】10kV变压器；常见故障；故障维护
变压器运行的质量直接关系到电网供电的效率，从而影响到人们正常的工作和学习。变压器在运行过程中极易受到这样或那样因素的影响导致运行效果不佳，这时我们就要及时引入实施变压器状态检修技术，有效控制变压器，使其可以长时间保持正常运行状态，为安全、稳定、科学的输送电能创造条件。所以，作为保证变压器运行质量的根本途径，我们要从各个方面对变压器的检修与维护进行更加深入的分析和研究，以更好地保证变压器运行质量，满足人们的生活用电需求。
一、10kV变压器常见故障问题
随着我国用户用电需求的不断增加，使得电网企业需要运输更多的电能来满足居民用电需求。而在此种情况下，电网负荷的加大很容易造成变压器出现故障。具体而言，变压器故障主要分为外部故障和内部故障两种。
1.1 接地故障
如果变压器长时间处于过载运行状态，其相应部件就会加剧老化，如线圈、线路等。一旦线圈或其他部位老化，将导致变压器绝缘性能降低，进而出现短路或接地故障等情况发生。其中，接地故障是发生频率很高的一种故障。在我国电网设置中，变压器都是采用接地保护方式来保护整个电路运行，但在变压器长期过载运行的情况下，三相负荷容易出现不平衡，导致相应的零线上产生电流，而当电流值超标，就会引发变压器接地故障情况的发生。
1.2 变压器铁芯故障
引起变压器铁芯故障的原因主要有两点，一个是变压器铁轮夹紧螺杆的绝缘损坏，一个是铁芯柱穿心螺杆的绝缘损坏。当10kV变压器铁芯受这些影响发生故障时，会导致变压器铁片和螺杆短路，导致铁片和螺杆之间产生环流，环流产生大量的热，最终致使铁芯中叠片绝缘介质融化、损坏。如果能够判定在变压器运行过程中铁芯已经发生故障，则需要及时排除故障点，确保电网的安全运行。在进行故障原因排除前，工作人员应该先测量变压器各项绕组之间的电阻，如果各项绕组间的直流电阻阻值相差悬殊，则说明是变压器绕组故障，就需要对绕组进行维护修理；如果绕组测试正常，则应该继续对变压器铁芯外观进行观察，然后测量铁芯的绝缘电阻，如果损坏非常严重，就必须对其进行更换。
1.3 内部故障
变压器的内部故障是指发生在变压器内部的故障，导致这种故障的原因是多种多样的，如变压器绕组间短路以及绕组线圈匝间短路，这种情况主要是由于变压器在制作过程中制作流程不合理、制作工艺不合格，绕组无法被紧密的压制在一起导致变压器在工作过程中出现绕组变形从而使得绝缘损坏。此外，变压器绝缘油与空气接触时间过长会使油出现酸化现象使得绝缘效果降低，变压器绝缘油内如果混入水分则会导致绝缘油出现劣化，以及绝缘套管发生破裂等也会导致变压器的内部故障。
1.4 绕组故障
变压器绕组故障包括变压器绕组接地、绕组的匝间短路、绕组断线以及绕组出头接头开焊等，导致这些故障发生的原因有很多种，如在变压器运行过程中有杂物落入绕组，就会使绕组温度升高导致绝缘层出现老化或者是损坏。
二、10kV变压器日常维护措施
10kV变压器的状态检修是整个变压器维护的重要过程。近年来，随着变压器质量和数量要求的提高，其检修模式已经从传统的定期检查转变为了状态检修，在变压器的长时间工作中，工作人员需要对其故障进行有效处理，避免在规定检修期未到达之前出现设备安全问题。采用状态检修可以及时发现供电设备在工作中存在的不安全因素，有效避免事故发生，减少维修费用开支，对于保证供电的持续性和稳定性是十分有利的。
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2.1 状态检修技术
当前，我国提高变压器状态检修质量的常用技术包括设备可靠性分析技术、设备状态检测技术、信息管理决策技术等。状态检修技术的引入在变压器的正常运行中具有重要意义，其不仅能够保障检修的安全性、稳定性和可靠性，还能大量节省人力物力。
2.2 故障检测方法
对10kV变压器的状态检测需要相关理论知识和技术作为支撑。在具体工作中，工作人员需要参照一定的步骤和思路，对整个变压系统进行评估，综合考虑设备影响因素，保证设备检修的有效性。目前，我国常用的故障检测方法包括局部放电在线检测、频率影响分析、红外测温、振动分析、绕组温度提示等。
三、10kV变压器故障保护措施
3.1 优化保护时限
其一，调整配电所进线速断保护时间，改成速断0.05s，过流0.1s，同时将变电所瞬时速断改成0.2s的延时速断保护；其二，将配电所内继电器改进为采用JSL集成电路型定时限过流继电器代替原来的电磁式继电器。该集成电路继电器把过流继电器和时间继电器合成一个，具有精度高、动作时间快、误差小的优点，其时限级差为0.01s，可以满足任意两级保护之间时限级差，从而避免由于两级保护之间时限级差小而造成的越级跳闸。
3.2 反时限过电流保护
GL-15（25）感应型继电器是反时限过电流保护的主体，它一般广泛应用于工矿企业之中。GL-15（25）感应型继电器兼有电磁式时间继电器（作为时限元件）、电磁式信号继电器（作为信号元件）、电磁式电流继电器（作为起动元件）和电磁式中间继电器四种继电器的功能，这种继电器可以实现反时限过电流保护。在反时限过电流保护中，继电保护动作时间是由短路电流的大小来决定的，一般而言，系统短路电流越大则动作时间越短，反之亦然，反时限过电流保护便是根据这个原理进行设计。
3.3 速断保护
电流速断保护是一种可以瞬间动作而对系统进行保护的装置，具有动作迅速、简单可靠等优点。当变压器中速断保护跳闸时，工作人员要及时检查系统是否有备用变压器，如果有备用变压器则应立即投入使用，然后对速断保护的电路范围进行检查。首先，要检查系统变压器的套管是否完整，在连接变压器的母线上有无闪络痕迹；然后，检查变压器的电缆头是否损伤，电缆是否有被移动。若检查结果排除了以上现象，则应确定变压器内部是否有故障或者出现内部损伤，如果变压器内部有损伤，则不允许合闸送电。
结语：
为了确保10kV变压器运行的安全性，供电企业要合理选择变压器型号与规格，采用正确方法进行安装与调试，保证各种元件的质量。在变压器运行过程中，要对其进行全面的检修和维护，避免因为接触不良、绝缘失效以及运行环境等外部条件影响到系统安全。综合而言，就是要制订出完善的检修和维护计划，采用先进的检修和维护技术，全方位确保10kV变压器性能的稳定性，保障供电安全。
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作者简介：陈跃明（1977-），男，毕业于哈尔滨工业大学，现为广东电网有限责任公司汕尾海丰供电局海城供电所副所长。研究方向：变压器构造与运行。
论文作者:陈跃明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 继电器论文; 时限论文; 电流论文; 状态论文; 《电力设备》2018年第19期论文;