摘要：針對配電變壓器故障率高的現象，著重分析了配電變壓器故障的幾種類型及主要原因，提出了一些具體的防范措施，為防止和減少配電變壓器故障提供借鑒。

關鍵詞：配電變壓器；故障；絕緣

    在電力系統中，配電變壓器占據著非常重要的地位，一旦故障，將直接或間接地給工農業生產和人民的正常生活帶來損失。本文總結和分析了我公司自第一批電網改造以來配電變壓器故障的類型和原因，并提出一些預防措施，供今后在配電變壓器的運行管理中參考。

    1 故障原因分析

    1.1 繞組故障

    1.1.1 變壓器電流激增

    由于部分農村低壓線路維護不到位，經常發生過負荷和短路，發生短路時變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍，線圈溫度迅速升高，導致絕緣老化，同時繞組受到較大電磁力矩作用，發生移位或變形，絕緣材料形成碎片狀脫落，使線體裸露而造成匝間短路。

    1.1.2 繞組絕緣受潮

    繞組絕緣受潮主要因為絕緣油質不佳或油面降低導致，主要有以下幾種原因：

    •配電變壓器在未投入前，處于潮濕場所或多雨地區，濕度過高，潮汽侵入使絕緣受潮。　　

    •在儲存、運輸、運行過程中維護不當，水分、雜質或其他油污混入變壓器油中，使絕緣強度大幅降低。

    •制造過程中，繞組內層浸漆不透，干燥不徹底，繞組引線接頭焊接不良等絕緣不完整導致匝間、層間短路。在達到或接近使用年限時，絕緣自然枯焦變黑，絕緣特性下降，是老舊變壓器故障的主要原因。

    •某些年久失修的老變壓器，因各種原因致使油面降低，絕緣油與空氣大面積、長時間接觸，空氣中水分大量進入絕緣油，降低絕緣強度。

    1.2 無載分接開關故障

    1.2.1 分接開關裸露受潮

    由于將軍帽、套管、分接開關、端蓋、油閥等處滲漏油，使分接開關長期裸露在空氣中，又因為配電變壓器的油標指示設在油枕中部，變壓器在運行中產生的碳化物受熱后又產生油焦等物質，容易將油標呼吸孔堵塞，少量的變壓器油留在油標內，在負荷、環境溫度變化時，油標管內的油位不變化，所以不容易被及時發現。裸露在空氣中的分接開關絕緣受潮一段時間后性能下降，導致放電短路。

    1.2.2 高溫過熱

    正常運行中的變壓器分接開關，長期浸在高于常溫的油中，會引起分接開關觸頭出現碳膜和油垢，引起觸頭發熱，觸頭發熱后又使彈簧壓力降低或出現零件變形等情況，又加劇了觸頭發熱，從而引起電弧短路，燒壞變壓器。

    1.2.3 本身缺陷

    分接開關的質量差，存在結構不合理、壓力不夠、接觸不可靠、外部字輪位置與內部實際位置不完全一致等問題，引起動、靜觸頭不完全接觸，錯位的動、靜觸頭使兩抽頭之間的絕緣距離變小，引發相間短路或對地放電。

    1.2.4 人為原因

    有的電工對無載調壓開關的原理不清楚，經常調壓不正確或不到位，導致動、靜觸頭部分接觸或錯位。

    1.3 鐵芯故障

    1.3.1 鐵芯多點接地

    •鐵芯夾板穿心螺栓套管損壞后與鐵芯接觸，形成多點接地，造成鐵芯局部過熱而損壞線圈絕緣。　　

    •鐵芯與夾板之間有金屬異物或金屬粉末，在電磁力的作用下形成“金屬橋”，引起多點接地。

    •鐵芯與夾板之間的絕緣受潮或多處損傷，導致鐵芯與夾板有多點出現低電阻接地。

    1.3.2 鐵芯硅鋼片短路

    雖然硅鋼片之間涂有絕緣漆，但其絕緣電阻小，只能隔斷渦流，當硅鋼片表面上的絕緣漆因運行年久，絕緣自然老化或損傷后，將產生很大的渦流損耗，鐵芯局部發熱，造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。

    1.4 套管閃絡

    •套管閃絡放電也是變壓器常見異常之一。造成此種異常的原因有：

    •膠珠老化滲油后，將空氣中的導電塵埃吸附在套管表面，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路；

    •變壓器箱蓋上落異物，如大風將樹枝吹落在箱蓋上，引起套管放電或相間短路；

    •變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。

    1.5 二次側短路

    當變壓器發生二次側短路、接地等故障時，二次側將產生高于額定電流20～30倍的短路電流，變壓器一次側必然要產生很大的電流來抵消二次側短路電流的消磁作用，大電流在線圈內部產生很大的機械應力，致使線圈壓縮，絕緣襯墊、墊板松動，鐵芯夾板螺絲松弛，高壓線圈畸變或崩裂，導致變壓器發生故障。

    1.6 過電壓引發的故障

    1.6.1 雷擊過電壓

    農村配電變壓器的高低壓線路大多采用架空線路，在山區、林地、平原受雷擊的幾率較高，線路遭雷擊時，在變壓器繞組上產生高于額定電壓幾十倍以上的沖擊電壓，若安裝在配電變壓器高低壓出線的避雷器不能起到有效的保護作用或本身存在某些隱患，如避雷器沒有同期投入運行、避雷器接地不良或接地電阻超標等，則配電變壓器遭雷擊損壞將難以避免。

    1.6.2 系統發生鐵磁諧振

    在10 kV配電系統中，小型變壓器、電焊機、調速機較多，使系統的等值電感和電容有可能相等或接近，導致系統出現諧振。諧振時，除變壓器電流激增熔斷器熔斷外，還將產生過電壓，引起變壓器套管發生閃絡或爆炸。

    1.7 熔體選擇不當

    配電變壓器通常采用熔斷器保護，若熔斷電流選擇過小，則在正常運行狀況下極易熔斷，造成對用戶供電的中斷，若熔斷電流選擇過大，將起不到保護作用。而在農村配電變壓器上，由于各種原因經常采用銅線、鋁線和鐵絲代替熔絲，使變壓器得不到有效的保護。在正常使用中，熔絲的選擇標準為：容量在100 kVA以上的變壓器一次側要配置1.5～2.0倍額定電流的熔絲；容量在100 kVA以下的變壓器一次側要配置2.0～3.0額定電流的熔絲；低壓側熔斷件應按1.1倍額定電流選擇。

    1.8 其它原因

    由于變壓器的一、二次側引出均為銅螺桿，而架空線路一般采用鋁導線，銅鋁界面在外界因素的影響下發生電離現象，銅鋁之間形成氧化膜，接觸電阻增大，使引線處銅螺桿、螺帽、引線燒毀。

    在檢修或安裝過程中，緊固或松動變壓器引線螺帽時，導電螺桿跟著轉動，導致一次側線圈引線斷線或二次側引出的軟銅片相碰造成相間短路。

    并聯運行的配電變壓器在檢修、試驗或更換電纜后未進行核相，隨意接線導致相序接錯，變壓器在投入運行后將產生很大的環流，燒毀變壓器。

    由于照明負荷大多數采用單相供電，管理又不到位，經常造成配電變壓器長期三相不平衡運行，致使某相線圈絕緣老化而燒毀變壓器

    2 防范措施

    配電變壓器的故障，大部分是由于管理不到位和運行維護不當造成的，只要加強設備巡視管理，嚴格按照規程制度操作，大部分是可以避免的。

    2.1 投運前檢測

    配電變壓器投運前必須進行現場檢測，其主要內容如下：

    •油枕上的油位計是否完好，油位是否清晰且在與環境溫度相符的油位線上。

     •蓋板、套管、油位計、排油閥等處是否密封良好，有無滲油現象。

    •防爆管(安全氣道)的防爆膜是否完好，呼吸器的吸潮劑是否失效。

     •變壓器的外殼和低壓側中性點接地是否牢固可靠，接地電阻是否符合要求。

    •變壓器一、二次出線套管及與導線的連接是否良好，相色是否正確。

    測量變壓器的絕緣電阻和直流電阻，應符合GB 50150-1991《電器裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》的有關規定。

    若以上檢查全部合格，則先將變壓器空投(不帶負荷)，檢查電磁聲有無異常，測量二次側電壓是否平衡，如平衡說明變壓器變比正常，無匝間短路，變壓器可以帶負荷正常運行。

    2.2 運行中注意事項

    在配電變壓器運行過程中，要定期檢查三相電壓和負荷是否平衡，如嚴重失衡，應采取措施調整。

    應經常檢查變壓器的油色、油位，有無滲漏，發現缺陷及時消除，避免分接開關、線圈受潮。

    定期清理配電變壓器上的污垢，檢查套管有無閃絡放電，接地是否良好，定期遙測接地電阻不大于4Ω。

    在裝、拆配電變壓器引出線時，嚴格按照檢修工藝操作，避免引出線內部斷裂。合理選擇導線的接線方式，如采用銅鋁過渡線夾或線板等。在接觸面上涂導電膏，增大接觸面積和導電能力，減少氧化發熱。

    在配電變壓器一、二次側裝設避雷器，并將避雷器接地引下線、變壓器外殼、二次側中性點分別接地。堅持每年一次的年度預防性試驗，及時更換不合格的避雷器，減少因雷擊、諧振產生過電壓損壞變壓器。積極推廣使用S9系列新型防雷節能變壓器。

    每次調整無載分接開關前后，應兩次測量直流電阻值，并做好記錄，比較三相直流電阻是否平衡，比較三相直流電阻調整前后的變化，比較三相直流電阻與歷史值的差別，在確保調整正常無誤后，才可投入使用。

    參考文獻

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