10kV配電變壓器故障分析與診斷技術研究

劉明奎 趙傳立

【摘 ?要】變壓器是整個供電系統運行的重要基礎設施，如果出現運行故障甚至會對人們的財產安全產生較大的隱患，甚至會造成電力爆炸等安全事故。因此對于電力公司而言，及時處理好配電變壓器的運行工作是關鍵，日常檢查時工作人員就需要及時做好故障分析工作，必要時進行科學管理，這樣才能夠降低系統的安全隱患。基于此，本文對10kV配電變壓器故障分析與診斷技術研究進行研究，以供參考。

【關鍵詞】變壓器;故障;分析;診斷;配電網

中圖分類號：F407 ? ? 文獻標識碼：A

引言

在我國電力配電網中，配電變壓器作為直接面向用電終端客戶供電的電力設備，也是電力公司電力供應的主要設備，其中10kv配電變壓器擁有數量最多，關系配電網是否可靠運行。10kv配電變壓器應用于國計民生的各個領域，遍布城鄉各個角落。但10kv配電變壓器運行條件差別較大，保護措施較少，故障發生的幾率高于其他供電設備。因此，需要重視10kv配電變壓器故障分析和診斷技術方面的研究，通過不斷提高設備運行維護技術，才能及時準確排除10kv配電變壓器故障，進一步提高配電網運行的安全性和可靠性。

1變壓器的用途

電力變壓器（簡稱變壓器）是用于改變交流電壓大小的電氣設備。其根據電磁感應原理，能夠實現將某一級別的交流電壓變換到另一級交流電壓，以滿足不同場所的用電需求，所以，變壓器在電力系統和供電系統中起著非常重要的作用。另一方面，由于受發電機的絕緣水平，發電機工作的輸出電壓通常為6.3kv，10.5kv或者20kv。這樣的低電壓很難滿足電能長距離傳輸的要求。因為對功率一定的電能進行傳輸時，電壓越低，電流越大，過高的電流會導致輸送電能產生巨大的傳輸消耗。因此，只有通過升壓變壓器將發電機的端電壓提高到數萬伏到數十萬伏，以降低電力輸送中電流，減少傳輸線上的能量損失，實現在不增加傳輸導線的橫截面情況完成電能的長距離傳輸，最大限度降低電能傳輸消耗。

210kv配電變壓器發生故障原因分析

2.1絕緣性能降低

通過對過去的10年中在造成故障的起因分析，絕緣性能下降是導致配電變壓器故障的重要主因之一。由于變壓器絕緣老化，絕緣性能降低，極易因外部原因導致故障的產生與擴大。通常情況下，變壓器的正常運行時間應為30-40年，有資料顯示，因絕緣性能降低，導致變壓器平均的使用壽命為17年左右，如果變壓器使用時間超過20年，其因絕緣性能降低導致故障發生明顯增加，無法保證供電網供電的可靠性與安全性。

2.2鐵芯故障

故障現象。變壓器溫度異常升高;變壓器油檢查甲烷（CH4）氣體升高;抽芯檢查直流電阻低。原因分析。變壓器鐵心用于轉換一次線圈和二次線圈的電能。當電壓作用于初級線圈時，激勵電流流過線圈，線圈中的電流在磁芯中產生磁場。這種磁場可以把初級線圈的電能轉換成次級線圈。在這種能量轉換過程中，由于芯材本身的某些障礙，芯材內部由于其接頭、結構和磁場而發生損耗。根據線圈與鐵心的相對位置，可分為內鐵式和外鐵式。外鐵心為日式，高低壓線圈繞在中間鐵心上。內鐵心如唇。由于高低壓線圈的電流大致相反，高低壓線圈會相互影響。

2.3連接不牢固

連接不牢固可能產生于變壓器生產工藝和安裝的某一個環節，也可能因維護不到位所導致，也有的是因為變壓器不同性質金屬之間的不當配合，有的是螺栓連接間的緊固不恰當。而隨著電力設備生產工藝和安裝工藝不斷提升，此類現象在近些年有了很大改善，但仍需要給予充分的重視，尤其是重視設生產質量的檢驗、安裝驗收、設備維護等諸多環節。

3配電變壓器故障檢修技術

3.1多向不平衡檢修技術

配電變壓器多向不平衡是當前常見的一種故障，要是不及時進行修理，會導致變壓器運行存在很危險隱患。對于調整和破損操作要求，事先對容量進行設定。針對配電變壓器破損配件，要減輕配電變壓器對電力系統的負荷輸出。在配電變壓器操作運行安全需的角度入手，以維護系統正常運行作為基礎，保證維護管理的有效性，才能保證正常的能源分配輸出，確保人們的日常生產與生活需要，維持經濟發展的能源恒定傳送。

3.2配電變壓器檢測技術

配電變壓器應用過程中要是的合理檢查或有其他問題出現，都會導致滲油或者漏油的現象，對配電系統穩定性和部件造成嚴重后果，損害能源設備。降低油位滲油及油量急劇減少，控制變壓器自身系統功率。針對滲油漏油的特殊性，必須做好基礎檢查工作，長期維護調整。在檢查過程中發現滲油漏油問題，馬上找到位置擰緊螺絲。對油的濃度質量進行檢查，并排查油質量是否下降或變質。如果油質量或油溫下降會出導致他類型的運行故障。

4配電變壓器的常見故障的處理方法

4.1繞組匝間短路

針對這種常見的繞組匝間短路故障，經常要求工作人員注意。一旦出現這種故障，應及時采取措施加以處理。不能被動接受或盲目處理。首先，應該了解故障的原因。具體來說，這與兩個因素有關，一個是變壓器進水引起的短路，另一個是由于雜質浸入輸油管道引起的故障，這通常會對焊縫或導線造成損壞。為了處理此類故障，工作人員應注意維護和維修工作，并定期檢查，避免出現此類問題。此外，必須及時對繞組進行修復，并注意對一些老化設備進行更新，以滿足電網運行的要求。

4.2規劃設計維護方案，按時開展對配電變壓器的維護

在針對配電變壓器進行維護的時候，必須要組織設計科學合理的維護方案，按時實施對配電變壓器的檢驗與維護作業。因為隨著變壓器的運行，在到了一定時間長度之后，便會發生元器件收到損害或老化的問題，按時對其開展檢驗，可以在第一時間找到配電變壓器元器件發生損害或者老化的問題，并盡快加以更替，這樣就能夠防止配電變壓器故障問題的出現。另外，作為有關的工作者在進行方案的設計作業中，應該按照配電變壓器具體的運行狀況和工作者的實際時間來對方案加以規劃。

4.3針對配電變壓器設備的損耗實施技術應對

對于配電變壓器設備來說，在平時作業的時候，難免都會發生損耗的問題，這將會直接影響著供電系統的穩定運行，導致供電質量降低。所以，在針對配電變壓器開展維護作業的時候，要結合配電變壓器設備的實際損耗開展技術處理作業，對那些損耗厲害的要在第一時間進行替換，避免造成對供電系統的影響。不僅如此，因為配電變壓器屬于高損耗產品的范疇，在對配電變壓器進行篩選的過程中，要嚴格把握質量，要選那些抗損性能強的，如此一來才可以降低配電變壓器的替換頻率，盡可能地保障配電變壓器的正常工作。

結束語

通過對變壓器故障產生的原因分析，可以幫助我們更好的處理和排除故障，同時為了保證變壓器的安全運行，對常見故障發生的部位進行分類分析，有助于依據不同的故障類型，采取相應診斷與處理措施，才能不斷提高配電網運行的可靠性，進而滿足社會生產和生活用電需求。

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（作者單位：國網丹東供電公司）