關于預防小動物引起變壓器故障的探討

施培培，閆洪林，閆曉麗

（1.國網漳州供電公司，福建漳州363000；2.國網廈門供電公司，福建廈門361000）

關于預防小動物引起變壓器故障的探討

施培培1，閆洪林1，閆曉麗2

（1.國網漳州供電公司，福建漳州363000；2.國網廈門供電公司，福建廈門361000）

隨著社會的快速發展，人們對生活質量的要求越來越高，電是影響人們生活質量的重要元素之一，所以，對電能質量及供電可靠性的要求也越來越高。變壓器是電能傳輸中離用戶最近的一個環節，其重要性不言而喻。干式變壓器因具有輕便、節省空間、無爆炸污染的安全隱患等優點，在漳州、廈門地區的配電站房中得到了廣泛應用。但干式變壓器高壓側離地面高度較低，易發生因老鼠、蛇等小動物攀爬而導致的短路性故障，是目前造成用戶側停電的主要原因。針對這一問題，提出了一種創新性解決方案——變壓器輔助設備絕緣包封法。

干式變壓器；短路故障；封堵；絕緣包封

隨著廈門、漳州城市建設的飛速發展以及科學技術的不斷進步，人們對生活質量的要求越來越高，手機、電腦、汽車等作為人們生活中必不可少的工具，與電能息息相關。如果供電不可靠，則這些工具的使用都會受到限制，這將嚴重影響人們的生活質量。同時，居民密集區、大型購物中心、醫院、學校等用戶對電能的質量和供電可靠性也有較高的要求，這就要求供電公司對供電的各個環節予以保障。變壓器作為離用戶側最近且最重要的環節之一，其安全性能和供電可靠性對用戶來說非常重要，因此，用戶對變壓器的防火防爆性能及供電可靠性提出了嚴格的要求。

目前，城市配電站房變壓器基本都采用了干式變壓器，即干變。因干式變壓器的鐵芯以及三相繞組不需要浸漬于變壓器油之中，也不像油浸式變壓器易發生火災污染的危險，且干式變壓器有較強的防爆能力；在配電站房的電氣設計規范中，可以將干式變壓器與其他高低壓開關柜放置于同一個房間內，因此，干式變壓器在城市配電站房建設中得到了廣泛應用。雖然干變比油變輕便，容易搬運，又節省空間，但干式變壓器高壓側檔位及相間連桿連接處等帶電部位裸露且離地面比較近，老鼠、蛇等小動物比較容易攀爬并碰觸高壓帶電裸露處，引起變壓器單相接地及相間短路故障，這是目前造成用戶側停電故障的主要原因之一。

1 事故案例

干式變壓器故障一般分為內部故障和外部故障。其中，內部故障為變壓器本體絕緣擊穿、匝間短路及單相接地故障等；外部故障為變壓器輔助設備出現的故障，即變壓器高壓側檔位、相間連桿間發生短路故障及絕緣子老化擊穿故障。新材料、新技術不斷應用于干式變壓器生產制造中，近年來，在漳州、廈門地區配電站房變壓器停電事故數據分析中可以發現，有95%的故障是變壓器外部故障。配電站房干式變壓器短路故障的主要原因為：小動物竄至變壓器高壓側引起的短路故障。以配電設備運維中一個典型的案例進行分析，圖1為變壓器高壓側短路點。

圖1 變壓器高壓側短路點

圖1中所框選出的變壓器高壓側相間連桿接線柱以及檔位柱周圍可以明顯看出有電弧灼燒的跡象，高壓相間接線柱及檔位柱均有金屬融化的痕跡，C相繞組表面絕緣層也被電弧燒黑。此次事故經過現場實地分析發現，老鼠是由配電站房的進線電纜通道進入電纜管溝，后又順著低壓柜的低壓電纜進入低壓柜內。由于干式變壓器外罩與低壓柜之間有孔洞未封堵，老鼠從低壓柜的孔洞鉆入變壓器外罩后，竄至變壓器高壓側的檔位柱及相間連桿的連接處，引起變壓器的相間和接地短路故障，此次事故不僅使變壓器的高壓側檔位片與相間連桿發生金屬融化，且因為停電事故導致用戶生產活動受阻，給用戶造成了不必要的經濟損失。

雖然此間配電站房的電纜進出線通道均已封堵，但封堵采用的水泥標號不符合設計規定，被老鼠輕易破壞打通，這說明了當時監理人員沒有把好質量關；進入低壓柜的低壓電纜的防火堵泥掉落以及變壓器外罩與低壓柜有孔洞未封堵，這些隱患都說明了設備運維人員在進行設備驗收及例行巡視檢查時做得不到位，也說明了目前在運的干式變壓器防小動物的能力不足。

2 傳統的防范措施

為了防止干式變壓器因小動物攀爬而出現短路故障，應提高變壓器供電的可靠性，配電設備運維人員需要按照配網運行規范從以下2個傳統方面進行加強。

2.1 嚴格把控驗收關

應按照驗收規范進行嚴格把控，加強配電站房建設過程中的隱蔽工程監督，要求監理單位對站房重要部位、重要設施拍照、存檔；整個站房地面以及建筑主體的孔洞要全部封堵好；電纜溝進出站房的電纜孔洞要進行防火、防水、防小動物的封堵，且電纜溝蓋板要平齊、完整；對變壓器的進線電纜孔洞、變壓器外罩與地面、低壓柜間的較大縫隙應進行封堵；位于低位的窗戶要用5 mm×5 mm雙層不銹鋼鋼絲網進行封堵且應安裝推拉式玻璃窗；配電站房的防火門與地面間的縫隙不能過大，同時，應安裝防小動物擋板等；驗收不合格堅決不能送電，在設備帶電前消除一切影響供電可靠性的安全隱患，不給老鼠、蛇等小動物進入站房的機會。

2.2 加強配電站房的巡視管理

設備運維人員進出配電站房應隨手關門，防止小動物由站房門進入配電室內；對巡視中發現的孔洞封堵等缺陷要及時處理，不給帶電設備埋下安全隱患，如果設備已帶電，無法處理封堵缺陷，則應抓緊時間，利用設備檢修機會及時消缺，保證用戶供電的可靠性。比如，巡視時發現低壓柜中的電纜防火堵泥掉落，就應及時用防火堵泥或泡沫膠進行封堵消缺；門窗或鋼絲網破損要及時修補更換等。

3 創新措施——絕緣包封法

除了上述傳統的防范措施外，提出了一種新的防范措施——干式變壓器輔助設備絕緣包封法。絕緣包封法為干式變壓器預防小動物引起的短路故障提供了最后一道防線。

由于目前的干式變壓器廠家對變壓器高低壓側均未進行絕緣包封，導致干式變壓器防小動物能力嚴重不足，這也是小動物引起變壓器頻繁短路故障的主要原因。通過設備運維人員平時對變壓器運維經驗的總結分析，現對變壓器廠家提出了改進建議——對變壓器輔助設備進行絕緣包封，低壓側母排、高壓側檔位柱及相間連桿進行絕緣包封。具體包封方法如下。

3.1 干式變壓器低壓側母排

分別用黃、綠、紅、黑相色的相應電壓等級絕緣材料進行熱縮塑封，螺絲連接處用相應相色絕緣包封盒進行包封。

3.2 干式變壓器高壓側三相之間的連接桿

分別對三相間的連桿進行絕緣熱縮塑封，其次將連桿連接點處采用錐形絕緣包封盒進行包封如圖2所示，這種絕緣包封將相間連桿以及連桿對地徹底隔離，即使小動物爬到高壓連桿處也不會發生相間或單相接地故障。

圖2 變壓器高壓側連接桿塑封

3.3 干式變壓器高壓側檔位

在生產變壓器時，可以采用圓形或方形的絕緣盒子將高壓側檔位包裹在其中，并采用絕緣透明可開啟的觀察窗進行塑封如圖3所示，這樣不僅可以有效防止小動物攀爬到檔位處引起短路，而且便于設備運維人員觀察到變壓器目前所處的電壓等級檔位。

圖3 變壓器高壓側檔位塑封

這種創新性的變壓器輔助設備絕緣包封法的應用，可以有效提高變壓器防小動物的能力。同時，設備運維人員日常要務實工作，要嚴把質量關、驗收關、運維巡視關，認真做好相應的防范措施，給廠家提出可行性、創新性的合理化生產建議，這樣不僅減少了干式變壓器的短路故障發生率，且減輕了設備運維人員對設備運維的壓力，同時，保證了用戶供電質量的可靠性。

［1］熊卿府.配電線路檢修［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］陳家斌.變壓器［M］.北京：中國電力出版社，2003.

［3］馬志廣.配電線路運行［M］.北京：中國電力出版社，2010.

〔編輯：張思楠〕

TM407

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.052

2095－6835（2017）14－0052－02