论文部分内容阅读
摘要：配电变压器是电力传送过程中的主要电力设备，由于用电负荷的攀升，配电变压器的故障发生率亦呈上升的趋势，针对这些故障如何进行及时的解决，是目前研究的热点问题。本文就配电变压器的常见的损坏原因进行简单的分析，并提出相应的维护措施，为今后再遇到此类故障时，能够快速的排除故障，使配电系统稳定运行提供参考。
关键词：配电变压器；故障；运行维护；
一、 配电变压器损坏原因
1绝缘结构、绝缘介质的损坏
1.1温度
温度是配电变压器运行中的重要因素，除了正常运行的温度外，还会碰到过载短路时产生的过电流引起的温度骤升。而变压器的固体绝缘介质在温度作用下，将会失去水分、变脆、机械强度下降。若温度持续上升，使发热量不断增加，形成恶性循环使绝缘介质进一步烧熔、烧裂、烧焦，直至完全破坏。同时变压器油在温度作用下会发生过热分解，使性能劣化。瓷质绝缘如套管在温度作用下也会出现空隙，以致损坏。
1.2电气作用
电气作用是配电变压器运行中经常耐受的因素。变压器的绝缘，除了长期承受工作电压外，而且还将短时或瞬时承受内部过电压和大气过电压的作用。
1.3化学作用
化学作用也是配电变压器运行中不可避免的因素。主要是指氧化，水解和生成沉淀物的过程。如固体绝缘介质、变压器油接触空气后，在温度的共同作用下，可引起氧化析出沉淀物，腐蚀、影响绝缘，使其发生化学变化；导致老化最后以击穿的形式而破坏。
1.4机械力作用
机械力的作用，往往也是变压器运行中可能遇到。尤其是突发短路，将出现很大电动力，往往使绝缘遭到机械破坏。
2 渗漏油故障
变压器油对配电变压器的良好运行有着至关重要的作用，其一是变压器绕组与绕组及绕组与铁心之间起绝缘作用，其二是散热作用。渗漏油是变压器最常见的故障之一，由于变压器本体充满了油，变压器经过长时间的运行，胶珠、胶垫将老化龟裂引起渗漏油。如果变压器出现严重渗漏油，油面过低，使套管引线和分接开关暴露于空气中，绝缘水平将大大降低，因此易引起短路击穿而烧坏变压器。引起变压器漏油的原因有：焊缝开裂或密封件失效；运行中受到震动；外力冲撞；油箱锈蚀严重而破损等等。同时电工人为疏忽加入不同型号的变压器油造成不同型号的油混合使用，或是加油过程中没有断电，造成内部的油和加入的油冷热不均，或是为了节省开支加入不合格的变压器油，这些也会造成配电变压器的损坏，如喷油、变压器高压跌落、开关保险熔丝熔断等。
3过电压故障
3.1大气过电压
农村配电变压器的高低压线路大多采用架空线路，在山区、林地受雷击的几率较高，线路遭雷击时，在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压，即产生大气过电压。若安装在配电变压器高低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患，如避雷器未投入运行或按时对其进行预防性试验，避雷器接地不良或接地电阻超标等等，此时配变变压器遭雷击损坏将难以避免。因此配电变压器必须按规定要求在高、低压侧安装合格的避雷器，以降低雷电过电压、铁磁谐振过电压对变压器高低压线圈或套管的危害。同时在使用过程中要注重维修及时处理锈蚀，气候变化及其它特殊情况造成的接地点断开或接触不良等问题。
3.2系统发生铁磁谐振
在10 kV配电系统中，小型变压器、电焊机、调速机较多，使系统的等值电感和电容有可能相等或接近，导致系统出现谐振。谐振时，除变压器电流激增熔断器熔断外，还将产生过电压，引起变压器套管发生闪络或爆炸。
4分接开关压接不良
4.1分接开关本身质量相对差，结构不够合理，弹簧压力不够大，动静触头不完全接触，错位的动静触头之间的绝缘距离变小，在两抽头之间发生放电效应或电器短路，很快烧毁变压器抽头线圈或整个绕组。
4.2油温过高，变压器的分接开关处于高温的变压器油中，会引起分接开关触头出现碳膜和油垢，引起触头发热后，使弹簧压力降低或零件变形等，使导电部位接触不良，接触电阻增大，产生发热，从而引起电弧短路，烧坏变压器。
4.3人为原因，电工对无载调压的原理不清楚，调压后导致动静触头部分接触、或错位，造成接触不良而放电打火使变压器烧毁。
5 其他故障
5.1二次侧短路
当变压器发生二次侧短路、接地等故障时，二次侧将产生高于额定电流20～30倍的短路电流，变压器一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，大电流在线圈内部产生很大的机械应力，致使线圈压缩，绝缘衬垫、垫板松动，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器发生故障。
5.2呼吸器孔堵死
一般在50 kVA以上变压器的油枕上都安装有“呼吸器”。“呼吸器”罩体一般都是透明的玻璃体，内装有“吸潮剂”，搬运时易碰碎，所以一般情况下厂家在出厂時暂不安装，在变压器油枕装“呼吸器”的位置上用螺丝钉将一块“小方铁板”封堵在“吸潮器”的位置上，可以起到防潮的作用。在投入运行时要及时拆除“小方铁板”，如不及时拆除更换成“呼吸器”，由于运行后热量不断产生，绝缘油受热膨胀，变压器内压力升高，油路无法循环，热量散发不出去，铁芯和线圈的热度会越来越高，绝缘性能的一旦不起作用，最终导致变压器烧掉。
5.3套管闪络
套管闪络放电也是变压器常见异常之一。造成此种异常的原因有：胶珠老化渗油后，将空气中的导电尘埃吸附在套管表面，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路；变压器箱盖上落异物，如大风将树枝吹落在箱盖上，引起套管放电或相间短路；变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损也是引起闪络的因素。
二、配电变压器的运行维护 2.1配电变压器的运行维护
配电变压器的运行故障，大部分是由于运行管理工作不到位或者维护不当造成的，所以必须加强运行管理工作力度，做好配电变压器的日常检查工作。
日常维护工作要从“听”、“看”、“测”三方面进行。听，听声音，如变压器开始运行时应该无异常声音，但如发出较大的“啾、啾、啾”声，说明有可能分接开关不到位。如果变压器正常的“嗡嗡”声沉重，说明可能过载了。如果变压器绕组或铁芯有短路，导致变压器油沸腾，那么变压器部会发出“嘟噜、嘟噜”的声音。这就要求维护人员必须能够辨别变压器发出的异常声音，及时发现故障及时解决。
看，包括看熔丝是否合理，封条、手续是否完整，同时要看油位是否合适、看密封是否良好，还要看接地是否牢靠，看套管与导线连接是否正确，看计量表、表箱是否倾斜。
测，用1000-2500伏兆欧表测量变压器的一、二次绕组对地绝缘电阻和绕组间的绝缘电阻，并记录测量时温度；测量变压器所有分接位置的直流电阻，每相直流电阻的互相差值应小于平均值4%。空投使用后还要测量二次侧电压是否平衡，平衡说明无匝间短路可正常使用。
2.2配电变压器维护的注意事项
为了保障配电变压器的正常运行，一定要严格执行国家电网公司电气设备交接、预防性试验规程，对年久运行配变设备必须进一步加强巡视。要严格执行运行规程，严格按周期，经常利用高压停电的情况，擦洗变压器身和瓷套。
在使用配电变压器的过程中，一定要定期检查三相电压是否平衡，如严重失衡，应及时采取措施进行调整。同时，应经常检查变压器的油位、温度、油色正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化，如已失效要及时更换，发现缺陷及时消除。定期对配电变压器上的污垢进行相应的清理，有必要的时候，对此进行防污，如进行安装防污帽子，对电路进行检测。合理选择二次侧导线的接线方式，在接触面上涂上导电膏，以增大接触面积与导电能力，减少氧化发热。
三、结束语
配电变压器运行过程中发生故障时，应根据故障现象正确地判断事故的原因和性质，迅速果断地进行处理，防止事故扩大，影响正常供用电。当然管理工作和日常维护起着至关重要的作用，必須加强力度。
参考文献：
[1] 黄雅罗，黄树红.发电设备状态检修[M].北京：中国电力出版社.
[2] 徐名通.电力变压器的运行和检修[M].北京：水利电力出版社，1976.
[3] 谢毓城. 电力变压器手册[M]. 北京：机械工业出版社，2003.
关键词：配电变压器；故障；运行维护；
一、 配电变压器损坏原因
1绝缘结构、绝缘介质的损坏
1.1温度
温度是配电变压器运行中的重要因素，除了正常运行的温度外，还会碰到过载短路时产生的过电流引起的温度骤升。而变压器的固体绝缘介质在温度作用下，将会失去水分、变脆、机械强度下降。若温度持续上升，使发热量不断增加，形成恶性循环使绝缘介质进一步烧熔、烧裂、烧焦，直至完全破坏。同时变压器油在温度作用下会发生过热分解，使性能劣化。瓷质绝缘如套管在温度作用下也会出现空隙，以致损坏。
1.2电气作用
电气作用是配电变压器运行中经常耐受的因素。变压器的绝缘，除了长期承受工作电压外，而且还将短时或瞬时承受内部过电压和大气过电压的作用。
1.3化学作用
化学作用也是配电变压器运行中不可避免的因素。主要是指氧化，水解和生成沉淀物的过程。如固体绝缘介质、变压器油接触空气后，在温度的共同作用下，可引起氧化析出沉淀物，腐蚀、影响绝缘，使其发生化学变化；导致老化最后以击穿的形式而破坏。
1.4机械力作用
机械力的作用，往往也是变压器运行中可能遇到。尤其是突发短路，将出现很大电动力，往往使绝缘遭到机械破坏。
2 渗漏油故障
变压器油对配电变压器的良好运行有着至关重要的作用，其一是变压器绕组与绕组及绕组与铁心之间起绝缘作用，其二是散热作用。渗漏油是变压器最常见的故障之一，由于变压器本体充满了油，变压器经过长时间的运行，胶珠、胶垫将老化龟裂引起渗漏油。如果变压器出现严重渗漏油，油面过低，使套管引线和分接开关暴露于空气中，绝缘水平将大大降低，因此易引起短路击穿而烧坏变压器。引起变压器漏油的原因有：焊缝开裂或密封件失效；运行中受到震动；外力冲撞；油箱锈蚀严重而破损等等。同时电工人为疏忽加入不同型号的变压器油造成不同型号的油混合使用，或是加油过程中没有断电，造成内部的油和加入的油冷热不均，或是为了节省开支加入不合格的变压器油，这些也会造成配电变压器的损坏，如喷油、变压器高压跌落、开关保险熔丝熔断等。
3过电压故障
3.1大气过电压
农村配电变压器的高低压线路大多采用架空线路，在山区、林地受雷击的几率较高，线路遭雷击时，在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压，即产生大气过电压。若安装在配电变压器高低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患，如避雷器未投入运行或按时对其进行预防性试验，避雷器接地不良或接地电阻超标等等，此时配变变压器遭雷击损坏将难以避免。因此配电变压器必须按规定要求在高、低压侧安装合格的避雷器，以降低雷电过电压、铁磁谐振过电压对变压器高低压线圈或套管的危害。同时在使用过程中要注重维修及时处理锈蚀，气候变化及其它特殊情况造成的接地点断开或接触不良等问题。
3.2系统发生铁磁谐振
在10 kV配电系统中，小型变压器、电焊机、调速机较多，使系统的等值电感和电容有可能相等或接近，导致系统出现谐振。谐振时，除变压器电流激增熔断器熔断外，还将产生过电压，引起变压器套管发生闪络或爆炸。
4分接开关压接不良
4.1分接开关本身质量相对差，结构不够合理，弹簧压力不够大，动静触头不完全接触，错位的动静触头之间的绝缘距离变小，在两抽头之间发生放电效应或电器短路，很快烧毁变压器抽头线圈或整个绕组。
4.2油温过高，变压器的分接开关处于高温的变压器油中，会引起分接开关触头出现碳膜和油垢，引起触头发热后，使弹簧压力降低或零件变形等，使导电部位接触不良，接触电阻增大，产生发热，从而引起电弧短路，烧坏变压器。
4.3人为原因，电工对无载调压的原理不清楚，调压后导致动静触头部分接触、或错位，造成接触不良而放电打火使变压器烧毁。
5 其他故障
5.1二次侧短路
当变压器发生二次侧短路、接地等故障时，二次侧将产生高于额定电流20～30倍的短路电流，变压器一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，大电流在线圈内部产生很大的机械应力，致使线圈压缩，绝缘衬垫、垫板松动，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器发生故障。
5.2呼吸器孔堵死
一般在50 kVA以上变压器的油枕上都安装有“呼吸器”。“呼吸器”罩体一般都是透明的玻璃体，内装有“吸潮剂”，搬运时易碰碎，所以一般情况下厂家在出厂時暂不安装，在变压器油枕装“呼吸器”的位置上用螺丝钉将一块“小方铁板”封堵在“吸潮器”的位置上，可以起到防潮的作用。在投入运行时要及时拆除“小方铁板”，如不及时拆除更换成“呼吸器”，由于运行后热量不断产生，绝缘油受热膨胀，变压器内压力升高，油路无法循环，热量散发不出去，铁芯和线圈的热度会越来越高，绝缘性能的一旦不起作用，最终导致变压器烧掉。
5.3套管闪络
套管闪络放电也是变压器常见异常之一。造成此种异常的原因有：胶珠老化渗油后，将空气中的导电尘埃吸附在套管表面，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路；变压器箱盖上落异物，如大风将树枝吹落在箱盖上，引起套管放电或相间短路；变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损也是引起闪络的因素。
二、配电变压器的运行维护 2.1配电变压器的运行维护
配电变压器的运行故障，大部分是由于运行管理工作不到位或者维护不当造成的，所以必须加强运行管理工作力度，做好配电变压器的日常检查工作。
日常维护工作要从“听”、“看”、“测”三方面进行。听，听声音，如变压器开始运行时应该无异常声音，但如发出较大的“啾、啾、啾”声，说明有可能分接开关不到位。如果变压器正常的“嗡嗡”声沉重，说明可能过载了。如果变压器绕组或铁芯有短路，导致变压器油沸腾，那么变压器部会发出“嘟噜、嘟噜”的声音。这就要求维护人员必须能够辨别变压器发出的异常声音，及时发现故障及时解决。
看，包括看熔丝是否合理，封条、手续是否完整，同时要看油位是否合适、看密封是否良好，还要看接地是否牢靠，看套管与导线连接是否正确，看计量表、表箱是否倾斜。
测，用1000-2500伏兆欧表测量变压器的一、二次绕组对地绝缘电阻和绕组间的绝缘电阻，并记录测量时温度；测量变压器所有分接位置的直流电阻，每相直流电阻的互相差值应小于平均值4%。空投使用后还要测量二次侧电压是否平衡，平衡说明无匝间短路可正常使用。
2.2配电变压器维护的注意事项
为了保障配电变压器的正常运行，一定要严格执行国家电网公司电气设备交接、预防性试验规程，对年久运行配变设备必须进一步加强巡视。要严格执行运行规程，严格按周期，经常利用高压停电的情况，擦洗变压器身和瓷套。
在使用配电变压器的过程中，一定要定期检查三相电压是否平衡，如严重失衡，应及时采取措施进行调整。同时，应经常检查变压器的油位、温度、油色正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化，如已失效要及时更换，发现缺陷及时消除。定期对配电变压器上的污垢进行相应的清理，有必要的时候，对此进行防污，如进行安装防污帽子，对电路进行检测。合理选择二次侧导线的接线方式，在接触面上涂上导电膏，以增大接触面积与导电能力，减少氧化发热。
三、结束语
配电变压器运行过程中发生故障时，应根据故障现象正确地判断事故的原因和性质，迅速果断地进行处理，防止事故扩大，影响正常供用电。当然管理工作和日常维护起着至关重要的作用，必須加强力度。
参考文献：
[1] 黄雅罗，黄树红.发电设备状态检修[M].北京：中国电力出版社.
[2] 徐名通.电力变压器的运行和检修[M].北京：水利电力出版社，1976.
[3] 谢毓城. 电力变压器手册[M]. 北京：机械工业出版社，2003.