配電變壓器外部引線接頭過熱故障原因分析及對策

摘要：配電變壓器外部連接引線接頭部位運行時過熱故障主要由負荷及接觸不良的原因所造成，提出了優選變壓器聯結組別、控制負荷和控制安裝質量等預防接頭過熱的措施，并全面敘述了在處理接頭過熱故障時的方法和注意事項。

關鍵詞：變壓器 連接頭 過熱

0 引言

配電變壓器的導電桿與外部引線連接處過熱是配電變壓器的常見故障之一。過熱故障將首先造成變壓器套管頂部導電桿處的密封膠圈老化失效，造成套管頂部滲油，嚴重的造成漏油，破壞變壓器的本體密封，導致變壓器受潮、閃絡等絕緣事故。接頭過熱還將造成連接處，如外部引線與墊片間，變壓器導電桿與接線端子內圈接觸面之間嚴重氧化，進而發展為接觸不良、打火放電、燒蝕、損壞導電桿的螺紋，最終燒熔連接面，損壞接頭。

1 變壓器外部接頭過熱的原因

配電變壓器的導電桿由套管引出，在套管導電桿與外部引線的連接一般有兩種形式，一種是螺母夾持式，外部引線打孔后，套入導電桿，然后用螺母通過平墊片夾持引線連接；另一種是使用專用接線端子，多用于低壓側的連接，接線端子套裝在變壓器引出導電桿上，然后上緊端子的緊固螺栓，使接線端子抱夾在變壓器導電桿上，外部引線再與端子連接。

造成變壓器外部接頭過熱的故障相對比較簡單，運行中的配電變壓器主要有以下兩個原因：

1.1 過負荷造成的過熱

用電過負荷將造成配電變壓器線端連接頭過熱，尤其是低壓側，由于負荷電流較大，發熱更加嚴重，因此過熱損壞程度較高壓側嚴重得多。

用電不平衡將造成配電變壓器中性點引出端（零線端）接頭過熱，變壓器三相負荷不平衡將造成零線流過零序不平衡電流，對于Y，yno聯結組別的配電變壓器，零線不平衡電流一般不能超過線端額定電流的25%，因此變壓器低壓側中零導電螺桿比線端螺桿細很多，并且一般也不使用接線端子而與引線直接連接，如果用電三相不平衡度較大或缺相運行，將會造成變壓器中性點引出導電桿接頭部位過負荷而發生過熱。

1.2 接觸不良造成的過熱

由于引線振動等外力作用造成壓接螺母松動而發生過熱。配電變壓器室外安裝的，一般使用軟導線壓接接線端子（俗稱線鼻子）與導電桿或接線端子連接；室內安裝的多采用硬導線排直接連接，多不加用過渡軟連接。由于變壓器在運行時的振動、風擺、各種電動力等原因，造成壓接的或緊固的螺母松動，引起接觸不良而加劇發熱，發熱引起氧化加快，又進一步造成接觸不良，如此惡性循環，最終形成過熱故障。

另外就是由于長期氧化造成接觸不良形成過熱，多發生在長期備用而突然帶高負荷的配電變壓器上，由于變壓器長期處于備用狀態，連接面逐漸氧化，增加了接觸電阻，此時突然帶高負荷，容易在接頭部位形成過熱故障。

2 變壓器外部引線接頭過熱故障的預防及處理

2.1 配電變壓器的選用及安裝

根據近幾年的運行經驗，配電變壓器應盡量選用D，yn11聯結組別的變壓器，除可改善三次諧波注入高壓電網，減少諧波污染程度，提高電壓質量外，其中性點電流可以達到線端額定電流的75%以上，比使用Y，yno聯結組別的變壓器可大大減少零線引線接頭的過熱故障。

變壓器引線接頭連接時，首先應禁用與導電螺桿不同材質的螺母，尤其是高壓端，由于螺母比較好配，有時會出現銅螺桿配用鐵螺母現象。銅螺桿配用鐵螺母，不僅過熱時因熱脹冷縮的系數不同而增加螺桿的損害程度，而且還有增加電腐蝕的可能。二是要保證墊片的平整，引線連接孔要合適，因為電流要通過墊片傳到引線，墊片不平整和引線連接孔過大都不能保證足夠的接觸面積，運行后容易引起過熱。三是變壓器導電桿與外部引線連接時一般不使用彈簧墊，所以安裝時要加鎖母，減少引線松動的概率。四是低壓的接線端子在上緊兩個鎖緊螺栓時，用力要均衡，逐漸上緊，保證縮緊縫隙的均勻，如果先緊固一個后在緊固另一個，端子在抱緊變壓器導電桿時受力不平衡，也難以保證足夠的接觸面，運行后也容易出現過熱故障。

安裝時還要注意鍍銀的螺母和墊片禁止用砂紙打磨，使用前可用硬布擦拭。在連接面涂用導電膏是減少過熱故障的有效措施之一。

當變壓器導電桿通過的電流達到200安及以上時，可考慮在變壓器低壓出線附近加裝引線或接頭固定支架，減少因電動力震動而造成的固定螺絲松動。

使用防雨罩可在一定程度上減少環境因素對接頭的腐蝕。

2.2 連接頭過熱故障的處理

2.2.1 高壓側外引線接頭過熱的處理

高壓側接頭發生嚴重過熱后，由于螺母和導電螺桿之間可能因打火放電形成熔焊，因而很難以正常的方式將螺母拆下來。如果過熱熔焊不嚴重，可以拆下螺母進行處理，拆除螺母時如果遇到阻力較大，不能硬拆，否則可能會損壞瓷套管內部的導電桿防轉槽，這時要在導電桿頭上用兩個螺母擰上互鎖，用一個板手卡住不讓螺桿轉動，用另一個板手拆卸螺母。

如果熔焊嚴重，硬拆螺母就要損壞螺桿的絲扣，甚至會擰斷螺桿，這樣就只能更換螺桿，增加現場處理故障的難度。此時就需要將螺母破拆，破拆時可用破拆工具，沒有工具時可以用手鋸沿著螺桿鋸開螺母，需要鋸兩至三道，減輕螺母抱緊螺桿的力量，擰出螺母。

擰出螺母后，可用攻絲工具將導電桿的螺扣攻一遍，更換螺母；引線孔和平墊一般也因電蝕形成凹坑，表面附有很硬的氧化物，需完全打掉氧化物，將凹坑挫平，保證接觸面的平整和足夠的接觸面積，平墊片如電蝕嚴重需更換；如果螺桿故障點電蝕嚴重，螺扣已不能使用，可換一個螺扣尚好的部位臨時連接，運行后如無問題可長期運行。回裝時，應涂用導電膏。

2.2.2 低壓側外引線接頭過熱的處理

低壓側接線端子與變壓器套管導電桿發生過熱后，在兩者之間會發生電腐蝕，也極易形成熔焊。處理時，松開端子一側的緊固螺栓，再用楔子楔入端子的縮緊縫內，使其略漲開（注意要掌握楔入量，防止將端子漲壞），減少端子的抱緊力，慢慢將端子退出，之后的處理方式同前，打掉氧化物，磨平接觸面，攻好絲扣（如果有），保證平整度和接觸面，回裝時使用導電膏。

處理低壓側接頭過熱故障時，由于低壓側防止螺桿轉動的措施非常薄弱，退出接線端子時，導電桿可能跟著轉動，導致變壓器內部軟連接銅片轉動，造成內部絕緣距離改變，還可能造成相間短路，所以拆、接故障接頭的螺母或接線端子時，一定要做好標記，及時復位。

低壓側接線端子與引線的連接，一般使用配有彈簧墊的螺栓，此處發生過熱故障的概率相對較低。

3 結束語

配電變壓器外部連接引線接頭的過熱故障占配電變壓器故障的比例較大，選用D，yn11聯結組別的變壓器、控制負荷和提高接頭安裝質量是目前防止變壓器接頭過熱的有效措施，在處理接頭過熱故障時，一定要按工藝、按規范進行處理，豐富的處理經驗可以減少處理過程接頭部位的二次傷害，減少現場的處理難度。