配電變壓器對供電可靠性的影響及常見故障分析

魏玉華

山東省乳山市供電公司，山東乳山 264500

電網運行中，對配電網絡供電可靠性影響最大的設備就是配電變壓器。在運行中曾經遇到過一起案例：某10kV線路每天中午都會過流跳閘，并且重合不成功，尤其在天氣晴朗的中午。檢修人員幾乎對所有的線路絕緣子和避雷器都做了檢查和實驗，仍未解決故障。最后將疑點指上了配電變壓器，對某臺區配變做耐壓實驗時，發現在早晨10點之前絕緣程度達標，在10點以后氣溫升高的后變壓器內部相間短路故障。實驗發現該配電變壓器運行年限較長，變壓器內部絕緣油質量下降，導致配電變壓器絕緣下降。至此線路每天中午跳閘的真相大白：中午負荷突然下降，電網電壓提高，變壓器內部擊穿相間短路。下午變壓器冷卻，氣溫下降，變壓器絕緣恢復，線路送電成功。通過本案例，可以分析出配電變壓器在配電供電可靠性中的重要地位。為了提高配電線路的供電可靠性，應加大對配電變壓器的運維力度。

1 通過運行聲音判斷變壓器的運行狀況

1）運行聲音中夾有爆炸聲，爆炸聲大且不均勻時，可能是變壓器的器身存在絕緣擊穿故障。出現此類現象時，應將變壓器停止運行，進行檢修；2）運行時發出的聲音較大并且有很不規律的嘈雜音時，就反映出變壓器的鐵芯存在問題。當變壓器鐵芯部件松動時，鐵芯就會隨著運行時的震動而產生不規律震動，產生雜音，此時變壓器的各項運行電氣量、外觀和油位等都不會發生變化。但是鐵芯在長時間的震動下，可能會對線圈造成損傷，最終導致變壓器內部接地或者是匝間短路等較為嚴重的故障，造成大的經濟損失。因此當運行聲音中有嘈雜音時停運變壓器，進行檢查；3）當運行聲音中含有連續地、有規律地異物摩擦碰撞聲音時，變壓器內部可能是出現了問題：鐵芯與殼體之間的固定不牢或者是變壓內部絕緣出現了問題導致某些部位放電。出現這類現象時，變壓器的外觀和電氣量都不會有明顯的變化，不會影響運行。但是當用電負荷變化較大和頻繁時，變壓器就會因為電壓的閃變和電流變化產生的電動力而受到損傷。因此此類隱患對運行無大礙，不必立即停止運行，但應盡快安排檢修計劃排除隱患；4）當運行聲音像燒開水或者是吹氣泡的聲音時，變壓器可能是內部繞組出現了問題，例如匝間短路、變壓器調檔分接開關接觸不良或者線圈接地。故障部位發熱溫度升高，使附近的變壓器油氣化產生氣泡發出“咕咕”的聲音。出現此類故障時，故障部位產生的熱量破壞力很大，因此，應立即將變壓器停運，進行檢修；5）當靠近運行變壓器，聽見有“哧哧”的放電聲音，此時一般是變壓器外部絕緣降低導致帶電體對低電位導體放電產生的。可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。首先要先檢查變壓器套管，正常的套管應該清潔明亮，如果是在陰暗的環境下，應觀察套管上是否有電暈輝光或藍色、紫色的小火花。如果判斷是套管的原因，應該立即停電對套管進行清理。如果不是套管的原因，此時應立即停運變壓器，對鐵芯接地和各類導體對地的距離進行檢查，測量是否符合要求。

2 通過觀察變壓器的運行溫度分析運行工況

變壓器在正常運行時，產生的熱量應該與周圍環境保持一個平衡，不會出現較大的溫度波動現象。因此當變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度不變的情況下出現溫度波動，此時應該是變壓器出現了異常情況，應該加強對變壓器的監視，如果溫度有不斷升高的趨勢或者是溫升超過了55℃時，應立即停運變壓器，進行檢修排除故障。

影響變壓器溫度異常升高的原因有：線圈繞組匝間、層間或股間短路；或者是因為變壓器制作工藝不過關，產生漏磁較多或產生較大的渦流引起鐵件發熱。此外，變壓器長期在過負荷狀態下運行，產生的熱量也是很大的，在負荷側出現故障未能及時切除而產生的故障過負荷也會出現和過負荷一樣的過熱升溫現象。

3 通過密封性判斷變壓器的運行狀況

當變壓器外觀、變臺基礎上有很多油漬或者變壓器上油灰混合物較厚時，變壓器可能出現了嚴重漏油故障，因為正常運行時變壓器或多或少地會產生滲油，但是不會出現大面積的油漬。當出現嚴重漏油時，應立即停運變壓器進行處理，否則將導致變壓器內油面過低，使套管引線和分接開關暴露于空氣中，引起擊穿放電，破壞變壓器。目前引起運行變壓器漏油的原因主要有：部件密封圈老化、殼體生銹破損，變壓器內油加多了，運行時受熱膨脹排除等。

以上方法僅僅是依據經驗，借助于變壓器的聲音、溫度、油位等外放現象對配電變壓器故障進行初步判斷，此類判斷結果只能作為現場直觀的初步判斷。因為，變壓器外部故障現象可能是諸多因素造成的不僅僅是單一故障引起的，同時單一的故障也不可能只產生單一的故障現象，它涉及諸多因素，有時甚至會出現假象，因此必須要對變壓器進行特性試驗和綜合分析檢查才能確定原因，判明事故性質，作出正確地的處理措施。

在配電運檢工作中，配電臺區作為供電的基礎單元，其對供電可靠性的指標起到至關重要的影響作用。通過運行聲音排除變壓器內部部件松動的故障，通過溫度和外觀的油漬判斷排除變壓器的故障等技術手段，做好配電變壓器的日常運行巡視和定期檢驗工作，將各種影響供電可靠性的隱患扼殺在搖籃里，將會有效地提高供電可靠性。

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