加強農村區域配電變壓器的負荷管理

徐建洪

摘 要：從電網安全、可靠作業的重要性以及確保安全、可靠供電的意義等方面考慮，重點分析了農村區域配電變壓器的保護配置、負荷管理與質量保護中存在的問題，并提出了相對應的保護策略。

關鍵詞：變壓器；運行維護；負荷管理；過電壓

中圖分類號：TM421 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.067

伴隨著經濟的發展與社會的不斷進步，電力配電網絡的建設進程也在逐步推進，配電變壓器作為電網重要的構成元件之一，其數量也在迅速增加。配電變壓器的正常作業與電網的安全運行和客戶的生產、生活用電息息相關，同時也會對用電設施的安全產生影響。

1 配電變壓器的損壞情況

1.1 保護配置和保護設施存在的問題

為了實現電網與配電變壓器的安全作業，常常要對配電變壓器實施短路保護、過載保護和防雷電保護。然而，配電變壓器的防雷保護通常是借助裝設無間隙金屬氧化物避雷器實施電壓保護，從而避免因高低壓線路侵入的高壓雷電波而造成變壓器里面絕緣被擊穿，最大限度地避免出現雷擊損壞現象。

1.2 負荷管理中出現的問題

配電變壓器的負荷管理中最重要的環節就是設施的安全作業、經濟運行和企業的最優服務，隨時對變壓器的負荷、電壓變化進行監控，為變壓器安全、經濟運行提供必要保障，對負荷進行適當控制是確保變壓器安全、經濟作業和電能質量的主要條件。

2 保護對策

2.1 技術方面的對策

配電變壓器的損壞在技術方面主要是因為在溫度、電氣化學與機械等等因素的影響下出現老化、變質現象，最終出現熱擊穿、電擊穿或化學擊穿結果。

2.1.1 溫度方面

研究表明，擊穿電壓隨著周圍溫度的增加而明顯下降，與溫度是指數反比的關系。在作業過程中，要避免變壓器的溫升超出規定的數值，從而防止縮短其使用壽命和出現擊穿破壞的情況。為了避免出現溫度過高的情況，首先要做的就是對變壓器的長期過載進行約束和避免短路。由焦耳—楞次定律Q=0.24I2Rt可知，發熱量主要由I決定，I越大，I2增值越快，在很短的時間里面就極有可能燒毀變壓器。另外，雖然電流量超過的不是特別大，但是過負荷的時間特別長，因為熱量積累的關系也會出現燒毀變壓器的情況。

2.1.2 絕緣方面

絕緣介質的質量、絕緣結構的完善對各種擊穿有很大的影響，假如絕緣介質的導熱性能較好、熱導很大，則不容易出現熱擊穿的情況。假如變壓器油里面有很多的水分和雜質的時候，它的擊穿強度也會在很大程度上被降低。在設計制造的過程中要最大限度地保持絕緣材料的質量，盡可能做到均勻致密，保證層數，保證包扎合理均勻。在去掉導線里面的毛刺、尖角繞制線圈的過程中，避免用力捶打。在檢修的過程中，可以合理地增加某些部位的絕緣強度或者是增大絕緣間隔，例如對層間相對薄弱的變壓器，可加強端部線圈匝間的絕緣（大約是所有線圈的5%）。在實施浸漆烘干工作時，要最大限度地避免出現漆泡和漆瘤的現象，消除絕緣里面的水分氣泡。在作業的過程中，要盡量避免出現線圈受潮、絕緣功能弱化的情況，要做好變壓器的油務監督工作，避免變壓器出現滲油漏油，避免空氣和水分進入變壓器以及變壓器油里面出現雜質。

2.1.3 電壓方面

過電壓對變壓器的損壞特別大，例如大氣過電壓。由于其幅值特別高，通常高達電壓的幾十倍，且持續時間特別短，一般不會超過幾十微秒，因此，其危害性特別大，性質也相對比較特殊。通常用的方法就是在變壓器的高低出口側安裝上伐型避雷器，在安裝投運避雷器前，要進行嚴格的實驗，同時滿足作業要求。

2.2 負荷管理對策

在選擇配電變壓器的過程中，應根據具體負荷以及5～10年的用電發展規劃來選擇。通常依據變壓器容量的45%～70%進行選擇。做好用電負荷的測量工作，在用電的高峰期，做好每臺配電變壓器的負荷測量工作，必要的時候可以增加測量次數，及時發現并更換長時間過負荷作業的變壓器。對于那些三相電流不平衡的配電變壓器，要實施相應的負荷調整工作，避免出現中線電流過大而燒斷引線的情況。三相負荷應最大限度地保持平衡，不能只用一相或者兩相電流供電，中性線電流不能超過低壓測額定電流的25%，盡可能做到配變不超載和不偏載作業的情況。

2.3 運行維護策略

做好巡視檢查工作，了解其作業情況，隨時發現問題。配電變壓器可能出現的問題及其原因主要以下兩點：①聲音異常。發出的聲音比以往正常工作的“嗡嗡”聲大，比較沉重但是沒有雜音，是過負荷和發出放電的劈裂聲。有可能是因為缺芯接地線斷裂，發出不連續放電的“吱吱”的聲音，也可能是因為芯片接地接觸不良。②油位出現異常。當氣溫和變壓器溫度出現變化的時候，油位也會隨之出現升降的現象，滲漏油或者是取抽樣的時候都會導致油位下降。因為油最重要的作用就是絕緣和降低溫度。油面特別低，就無法進行絕緣，很容易出現放電的現象，導致線圈受潮，溫度出現偏差。如果變壓器超過負荷，分接開關連接出現故障，線圈間短路，則說明硅鋼片的絕緣效果較差。變壓器少油，穿芯的螺絲和鐵芯之間絕緣較差等都會導致溫度上升。通常變壓器上都有溫度計插孔，能夠借助溫度計進行檢查。

3 結束語

要想使配電變壓器長期安全、可靠地運行，不僅需要嚴格按照變壓器的運行標準對其日常運行情況進行管理，進一步提高配置水平和技術水平，還要及時對變壓器進行檢測、維護和測量。只有這樣，才能及時發現存在的問題，并盡早采取各種可行的措施來保護變壓器，以防再次出現類似的問題或故障，進而確保配電網的穩定、可靠、安全運行。

參考文獻

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[2]國家能源局.DL 5009.3—2013 電力建設安全工作規程第3部分：變電站[S].北京：中國電力出版社，2013.

〔編輯：王霞〕