配電變壓器運行及故障檢修探討

李宏

摘要：配電變壓器是常見的和通用的電器設備，對保障工農業生產和城鄉居民日常生活用電發具有極其重要的作用。近年來，隨著社會經濟的快速和人們生活水平的不斷提高，對電力能源的需求量也在不斷增加，對電力能源的依賴性也更加強烈，對電力能源的供應也提出了更高的要求。配電變壓器作為電力能源供應的關鍵性設備，只有安全正常運行，才能夠為用戶提供安全穩定的電力供應。為此本文對配電變壓器運行及故障檢修進行研究，通過對配電變壓器運行過程、故障產生的原因及檢修技術進行分析，并提出相應的對策措施，旨在為配電變壓器的運行維護提供借鑒。

關鍵詞：配電變壓器;運行;故障檢修;技術措施

1 引言

電力行業中，配電變壓器通常指運行在配電網中電壓等級為10-35kv、容量在6300kva及以下的直接向終端用戶供電的電力變壓器，是電力能源輸送的重要中間環節，配電變壓器的正常運行與否，對日常生產生活都具有直接的影響^[1]。近年來，隨著用電負荷和用電密度的快速增加，投入使用的配電變壓器數量也在不斷增加，因此，加強對配電變壓器運行的日常管理維護、強化故障檢修措施，對于保障配電變壓器的正常運行，具有重要意義。

2 配電變壓器的安全運行與管理

2.1 正確識別配電變壓器型號

（1）變壓器型號。配電變壓器型號由字母和數字構成，如型號S9-160/10表示三項油浸自冷式、雙繞組無勵磁調壓、額定容量160kva、高壓側繞組額定電壓10KV的配電變壓器;型號SFZ-10000/110則表示三項自然循環風冷有載調壓、額定容量10000kva、高壓側繞組額定電壓110kv的配電變壓器等等。

（2）繞組連結組標號。配電變壓器的同側繞組是按照一定的聯結方式進行聯結的，聯結方式有星形、三角形和曲折形，分別用大寫英文字母Y、D、Z表示高壓側，小寫英文字母y、d、z表示中、低壓側繞組聯結方式。星形聯結是將各相線圈的一端聯結形成一個公共點（中性點），再將其接入接線端子線端上;三角形聯結則是將三個相的線圈互相串聯后形成一個閉合回路（中性點），再由串聯處接至相應的線端。如果有中性點引出時，分別用大寫英文字母YN和ZN表示高壓側，小寫英文字母yn和zn表示中低壓側。在實際應用中，按照變壓器高壓、中低及低壓繞組聯結順序形成組合即成為繞組的聯結組，如變壓器的高壓側聯結方式為D、低壓側的聯結方式yn，繞組的聯結方式則為Dyn^[2]

正確識別配電變壓器型號和繞組聯結組標號，對于配電變壓器的安全運行與維護具有重要意義。

2.2 配電變壓器的運行維護

（1）建立日常巡檢責任制。對配電變壓器要建立日常巡檢制度，每臺配電變壓器都要落實責任人，定期進行巡檢并認真填寫巡檢記錄，并將日常巡檢納入崗位考核和績效管理，定期檢查和不定期抽查，發現問題要及時糾正，保證巡檢責任制落實到位。

（2）巡檢方法。日常在配電變壓器巡檢過程中，巡檢人員要注意做到：

第一，觀察。對配電變壓器表面現象進行觀察并發現問題，主要包括：

其一，油位觀察。如果油位過高，運行帶負荷后油的溫度會不斷上升，油受熱膨脹后可能導致油從變壓器油枕頂部的呼吸器連管處溢出，極易引發火災事故。如果油位過低，對變壓器起不到應有的絕緣和冷卻作用，輕者會對配電變壓器的正常運行造成不良影響，嚴重時會導致變壓器過熱燒壞。

其二，油位計、蓋板、套管、排油閥觀察。主要觀察密封部位是否處于良好狀態、有無滲油漏油等現象，因為一旦密封不好滲漏油，變壓器運行后在受熱狀態下，滲油漏油現象會更嚴重^[3]。

其三，接地觀察。觀察變壓器的外殼接地是否牢固并處于有效狀態，因為配電變壓器的外殼接地狀態不僅關系到變壓器的運行安全，同時也是對運行維護人員的有效保護。

其四，變壓器一次、二次出線觀察。認真細致觀察配電變壓器一、二次出線套管以及與倒顯得連接是否處于良好狀態，相色是否正確無誤。

第二，檢測。主要是對變壓器的電阻進行檢測，包括：

其一，絕緣電阻檢測。使用1000-2500V兆歐表對變壓器一、二次繞組的對地絕緣電阻和繞組間的絕緣電阻進行測量，所測電阻值應與表1的數值相匹配，表中電阻為最低值，如果實測值低于表1值，說明絕緣可能出現了問題，需要做進一步排查。

其二，直流電阻監測。對配電變壓器所有分接位置直流電阻進行測量，保證各分接點處于良好接觸狀態，每相直流電阻相互間的差異值應小于平均值的4%，線間的直流電阻相互間的差異應小于平均值的2%^[4]。

其三，電壓平衡檢測。配電變壓器空載投入運行之后，必須對配電變壓器二次側電壓平衡狀態進行檢測，如果平衡表明變壓器處于正常狀態，如果不平衡則表明有匝間短路現象存在。

第三，聽聲音。對配電變壓器運行過程中產生的各種聲音作出正確判斷，是保障變壓器安全運行的必要前提，不同聲音預示著可能發生不同的故障，因此必須注意區分。

其一，“啾啾”的聲音。配電變壓器投入運行后，電磁所產生的聲音應不存在任何異常，如果電磁發出較大的“啾啾啾”的聲音，有時可能伴隨高壓熔斷器熔絲被燒斷，是分接開關不到位所造成的，應采取停電措施將分接開關重合到位以消除故障。

其二，“嗡嗡”的聲音。配電變壓器在正常運行時會發出清晰的“嗡嗡”聲，如果這種“嗡嗡”的聲音比正常狀態下的聲音大且沉悶，但是沒有雜音的存在，表示變壓器在超負荷運行，應及時調整負荷或更換大容量變壓器。

其三，“吱…吱…”的聲音。配電變壓器內部若發出間斷性的“吱…吱…”聲，而聲音時間比較短促且間隔時間長短不一，通常為變壓器內部放電所導致;如果外部的接線套管表面不清潔、裂紋或破損，也會發出這種“吱…吱…”的聲音，應及時采取相應措施予以維護。

其四，“咯咯…咯咯”的聲音。配電變壓器通常會產生“咯咯…咯咯”的噪聲，產生這種聲音的原因主要是電源電壓過高，應立刻對電壓進行調整。

其五，“叮當或呼…呼…”的聲音。如果配電變壓器內部發出類似金屬撞擊的“叮當”聲音或者是一種“呼…呼…”的聲音，但是油的顏色、溫度、油位都處于正常狀態，表明變壓器內部有部件松動，應立即停止運行并檢修。

其六，“嘟嚕、嘟嚕”的聲音。如果變壓器內部發出“嘟嚕、嘟嚕”的類似水沸騰的聲音，表明變壓器繞組或鐵芯發生短路，使短路部位嚴重過熱導致配電變壓器油沸騰而發出的聲音，此時應立即停止配電變壓器的運行并檢修。

3 配電變壓器常見故障及檢修技術

3.1 配電變壓器常見故障

配電變壓器的常見故障主要有：三項負荷不平衡、季節性超負荷、接地不良、滲油漏油等，因此在日常運行維護中要注重對變壓器進行觀察、檢測和聽聲音，注重對不同故障現象的識別并及時檢修，保證配電變壓器的正常運行。

3.2 配電變壓器故障檢修技術分析

（1）三項不平衡檢修技術。配電變壓器三項不平衡是比較常見的故障，產生的原因主要是新裝用戶在單相負荷接入配電變壓器時，設計不合理，對負荷無法實現有效控制和合理分配，導致配電變壓器的三項負荷不平衡，無法實現對稱運行^[5]。三項非對稱運行能夠產生零序電流，其結果是在增大配電變壓器的損耗同時，變壓器的有效容量大幅度下降。因此對于配電變壓器的安裝，要進行合理設計，對配電變壓器的運行負荷要進行充分的調查研究，并進行負荷評估，合理匹配運行負荷，最大限度的保證負荷接近對稱運行。

（2）季節性超負荷維修技術。季節性超負荷是一個帶有普遍性的問題，尤其是在我國南方，夏季防暑和冬季取暖期間大功率家用電器使用較多，用電負荷猛增，因此會導致配電變壓器的季節性超負荷運行。超負荷運行會導致配電變壓器過熱、絕緣油老化失去絕緣功能、繞組絕緣水平下降并使變壓器受損。因此應做好用電高峰的負荷調查，通過采取科學的增容布點的方式有效降低配電變壓器的負債率，從根本上解決配電變壓器季節性超負荷運行問題，維護配電變壓器運行安全。

（3）接地不良的維修技術。配電變壓器的接地不良包括避雷器接地不良和只關注高壓側避雷、忽視低壓側避雷兩種現象。如果是避雷器發生接地不良現象，產生過電壓時避雷器無法實現泄放電流，會造成變壓器的絕緣損壞。如果是低壓側缺少避雷裝置造成接地不良，當高壓側通過避雷器向大地泄放較大的雷電流過程中，會在高壓接地位置上產生電壓降，這種電壓在經過變壓器外殼的過程中同時作用于低壓繞組中性點，并經過低壓線路的波阻抗接地。如果低壓繞組有雷電流流過，會產生“反變換”電勢并擊穿變壓器絕緣體，使變壓器受損。因此維修技術要求要認真檢查接地部位，如有不良接地線則要按照防雷技術規程要求重新改接，首先將避雷器的接地線與變壓器外殼、低壓側中性點直接相連接，再使用共同的接地裝置接地，要特別注意接地電阻要≤4Ω，如果是每年雷暴日>40天的多雷地區，應在低壓側增加一組低壓避雷器以保證配電變壓器的運行安全^[6]。

（4）滲油漏油的維修技術。配電變壓器在運行過程中滲油漏油的故障經常發生，滲油漏油會導致變壓器內部的油量減少和油位降低，空氣和水汽會滲入到變壓器內部并加速變壓器油的氧化而劣化，容易導致變壓器油黏度加大影響油的流速和散熱，變壓器油的劣化導致酸性明顯增強，加速了絕緣體的老化速度，最終導致變壓器損壞。因此應仔細觀察深有漏油點，并做好相應處理，以保證變壓器的安全運行^[7]。

第一，查看漏油部位。如果從高低壓套管部位滲出，要對加固磁套管的螺絲進行擰緊加固;如果油是從上端蓋滲出的，要對上端蓋的所有螺絲進行擰緊加固;如果油是從分接開關處滲出的，要將分接開關蓋打開并擰緊全部固定螺絲;如果是絕緣墊老化引起的滲油，應更換新的耐油膠墊。

第二，查看油質。定期對變壓器油質進行分析研究，如果油的顏色（淡黃色）發生改變，表明油質開始發生劣化，應注意觀察。如果油的顏色完全變成橙色或棕色并且黏度較大，表明油質已經完全劣化，必須進行凈化或更換處理。如果變壓器油沒有發生劣化現象，應注意觀察油位，如果油位降低必須補加到標定油位。

第三，測量絕緣電阻。如果配電變壓器發生滲油漏油，在處理滲漏油故障的同時，必須對繞組的絕緣電阻按照《電氣設備預防性試驗規程》使用兆歐表進行測量，參照絕緣電阻值國家強制標準對所測絕緣電阻值進行判斷，如果絕緣電阻達不到標準要求，應對配電變壓器進行返廠大修，以消除安全隱患。

4 結語

配電變壓器在電力供應系統中處于極其重要的地位，對保障用戶的安全用電十分重要，在日常運行維護中，要建立健全各項規章制度和操作規范，嚴格管理，強化巡檢工作，保證配電變壓器的安全、經濟運行，保障生產生活的用電需求。

參考文獻：

[1]王雨揚.探討配電變壓器運行及故障檢修[J].科技展望，2016，26（11）：95.

[2]王本剛.對配電變壓器運行及故障檢修技術的探究[J].黑龍江科技，2014（6）：54.

[3]賀偉峰.配電變壓器運行及故障檢修技術分析[J].通訊世界，2017（10）：193-194.