配电变压器烧毁原因及防范措施

摘要　针对配电变压器的烧毁事故，分析了配电变压器烧毁的各种原因，并根据其原因提出了相应的安装、维护、定检等防范措施。为提高配电网的安全稳定运行具有很高参考意义。

关键词　配电变压器　故障　分析

0　引言

目前我国农村普遍使用的配网系统为10(6.3)kV，而10kV配网系统占到近98％以上。配电变压器是配电系统中主要电气设备之一，它的作用是把高压电能转换为广泛使用的低电压电能，对电力系统的可靠安全经济运行起着重要的作用。随着电力系统规模和变压器单机容量的不断增大，其安全运行对农业经济的发展起到重要的作用。因而，对配电变压器故障正确判断和预见就显得尤为重要。

1　配电变压器烧毁原因分析

配电变压器烧毁的事故主要是由于过电压、过负荷以及维护不当或者是人为损坏等原因造成的。

1.1　过电压

(1)变压器的高、低压线路大多由架空线引入，受雷击的几率较高，每到雷雨季节，遭雷击损坏的变压器比例占全部大修变压墨的30％以上。当变压器受雷击时由于雷电电流幅值高。在变压器绕组上产生高于几十倍的额定电压冲击下，绕组被击穿损坏。即使变压器线路侧加装避雷器，但不能排除避雷器本身存在的缺陷从而不能有效地进行保护。

(2)系统发生铁磁谐振引起过电压。10kV配电线路有形成过电压的条件，在这些负荷中，小变压器、调速电机、电子控制电焊机等特别多。使得配电系统的参数发生了变化，导致系统频繁出现谐振。在系统谐振过电压时，由于变压器一次电流激增，除了使保险熔断外还将损坏变压器绕组，甚至引起变压器套管闪络或爆炸。

1.2　过负荷

(1)配电变压器三相负载分配不均，导致三相电流不对称、阻抗压降不对称、低压三相电压不平衡，这对用电设备是不利的。对于y／Yo-12接线的变压器。零线将出现零序电流。而零序电流引起的零序磁通在绕组中感应出零序电势使中性点位移。其中电流大的一相过负荷。使绕组绝缘损坏，而小的一相则达不到额定值，也影响了变压器的出电。

(2)当变压器低压侧发生接地、相间短路时，将产生一个高于额定电流20～30倍的短路电流。此时高压侧要保持主磁通不变，必然要产生一个很大的电流抵消低压侧短路电流的去磁作用。此时线圈内部将产生很大的机械应力，导致线圈压缩，短路故障解除后应力也随着消失。线圈重复受到机械应力作用后，绝缘衬垫和垫板等就会松动脱落，铁心夹板螺丝也会松弛。高压线圈会畸变或崩裂，另外也会产生高出允许温升几倍的温度将变压器烧毁。

1.3　缺少维护及使用不当

(1)变压器的引出线是铜螺杆，而架空线一般采用铝芯橡皮线，这样在铜铝之间很容易产生电化腐蚀。在电离作用下，铜铝之间形成氧化膜。使接触电阻增大，在引线处将螺杆、螺帽及引线烧坏或熔在一起。

(2)套管闪络放电也是变压器常见的外表异常现象之一。其原因，一是因制造中有隐伤或安装维修中发生轻微碰伤；二是胶珠老化渗油后，遇上空气中有导电金属尘埃吸附在套管表面上，若遇雨雪潮湿天气、电网系统谐振、遭受雷击或过电压，就会发生套管闪络放电或爆炸。

(3)在紧固或松开变压器的引线螺帽过程中，导电螺杆跟着转动，导致变压器内部高压线圈引线扭断或低压引出的软铜片相碰造成相间短路。另外，导电螺杆跟着转动后还会使下端螺帽松动造成软铜片接触不良过热烧损。

(4)在吊芯检修时没按检修规程及标准工艺进行，常常不慎将线圈、引线、分接开关等处的绝缘碰坏或将工具遗忘在变压器内；在变压器上空作业时不慎跌落物件、工具等砸坏瓷套管，如继续运行，轻则发生闪络，重则短路接地。

(5)并联运行的两台变压器在检修、试验或更换电缆后未逐一核相，随意接线导致相序接错。两台变压器分接头所处位置不同，这是新投运变压器中容易忽视的一个重要问题，必须引起注意。因为变压器并联运行的三个必备条件有两个已被厂家固定，只有一个条件可以改变。如果分接头的实际位置不一致，变压器在投入运行后将产生很大的环流(不平衡电流)，以致烧毁变压器。

(6)部分电工对无载分接开关原理不清楚，操作不慎会引起分接开关不完全到位或扭断动触头的绝缘轴杆，断落的触片引起线间或对地短路，最终导致变压器投入运行时，将高压三相绕组烧毁。

2　应对措施

为提高企业供电质量和供电的可靠性，配电变压器在安装、检修、试验、运行过程中应采取如下措施。

(1)变压器安装应符合制造厂技术说明规定的有关内容，并应符合国家标准。变压器安装前应进行外观检查，如油箱及附件齐全，无锈蚀及机械损伤，无渗油和漏油现象，所有螺栓应紧固。

(2)接、拆变压器引线时。一定要先在变压器每根导电螺杆上端面划上同一方向标记，然后再用两把扳手卡住引线的上、下螺帽紧固或松动。这样，即使螺杆跟着一起转动，也很容易发现和及时还原。有些引线的下端螺帽由于空间小放不进扳手的，可另找两个螺帽拧在螺杆的上端并锁紧，在接线紧固时，用一把扳手卡住这两个螺帽的下一个(拆线时卡住上一个螺帽)，另一把扳手卡住引线上螺帽操作。

(3)按10／0. 4kV配电变压器技术要求，在靠近变压器高、低压侧各装设一组避雷器，并将避雷器的接地引下线、变压器的金属外壳和低压侧中性点连接在一起，与接地装置可靠连接。对于在用避雷器应年检试验，不合格的及时淘汰。

(4)变压器的继电保护装置应灵敏可靠。必须根据变压器的容量和重要程度装设适当的保护装置。如：

①瓦斯保护。反映变压器油箱内部故障和油面降低的保护装置。通常轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。

②纵联差动保护。反映变压器内部故障和套管引出线的相间短路、接地短路。

③过电流保护。反映变压器外部短路故障。带时限动作于跳闸，作为无限时保护的后备保护，一般降压变压器均应装设。

④电流速断保护。反映变压器内部故障，对于l万kVA以下的单台变压器或6.3万kWA以下并列运行的变压器，过电流保护动作时限大于0.5s时均应装设，且瞬时动作作用于跳闸。

⑤过负荷及温度保护。反映过载而引起的过电流以及对变压器上层油温超过规定值的保护装置。通常作用于信号，对无人值班的变压器可作用于跳闸。

(5)常规电气试验检测法，按《电气设备交接和预防性试验标准》定期或不定期地进行绝缘性能试验。

①绝缘电阻及吸收比R60／R15试验。即通过绝缘电阻随时间的变化关系(吸收特性)可以反映出绝缘受潮程度。在实际试验中通常用兆欧表摇测60s时绝缘电阻值与摇测15s时绝缘电阻值之比(一般变压器吸收比不应小于1～3)，它是判断变压器绝缘劣化和受潮程度 的灵敏指标。

②测量绕组的直流电阻。可以判断导线焊接不良、绕组短路、开关或引线接触不良等故障。

③变压比试验。用于判断绕组匝间或层间有无短路，开关引线有否接错等故障。

④直流耐压试验。直流耐压试验包括直流耐压试验与直流泄漏电流的测量，前者是试验绝缘耐电强度，后者是检查绝缘状况，二者试验目的不同，试验方法一致。

⑤交流耐压试验。交流耐压试验可以发现变压器的集中性绝缘弱点，如线圈的绝缘受潮或开裂、线圈松动、引线距离不够、绝缘物上有污物等。

⑥油的试验。内部故障会影响油的变化。所以通过油的耐压、酸值、微量水分试验可间接反映出变压器的内部缺陷，为变压器的故障判断提供可靠依据。

(6)试运行必须在检查维修后试验项目合格的基础上进行。中性点接地系统的变压器。中性点要可靠接地。第一次投入，一般由高压侧投入，可全压冲击合闸，送电持续10min，变压器应无异常现象。保护装置未出现误动作，则试运行成功。

(7)定期检查配电变压器套管表面污垢、有无闪络痕迹和缺损。接地是否良好，用摇表测试接地电阻。

(8)以声音判断变压器的好坏。变压器正常运行时，会发出轻微、均匀的嗡嗡声，如果声音异常，说明出现故障。由于声音异常有多种，处理方法也不相同：

①均匀的嗡嗡声变大，但没有杂音，这是变压器负荷增加或电压升高所致，应及时调整变压器负荷。

②运行时发出杂音，并没有规律，这是由于内部个别紧固件松动，如果声音非常大，则可能是铁心损坏，应及时处理。

③运行时发出劈啪的放电声，这是内部接触不良，产生火花放电或者绝缘击穿放电，应及时处理，否则可能造成变压器起火或爆炸。

(9)加强对变压器的值班巡视检查。有值班人员的变电所应每小时巡视抄表一次，无值班人员的变电所每周至少检查一次。检查电力变压器三相电流是否平衡或超过额定值，如发现三相电流严重失衡，应采取措施调整；检查变压器油位是否正常，有无渗漏现象，若有则及时加油；检查安装在变压器上的温度计及排风扇等，如温度过高，应加强通风或降低变压器负载。这样可及时发现存在的故障或不正常运行状态。把故障消灭在最初状态。

3　结束语

总之，配电变压器的运行好坏与管理有着密不可分的关系。在工作中，只要管理人员做到勤看、勤测、勤听、勤护，就一定能有效地避免配电变压器烧毁事故的发生，从而大大保障了区域供电的可靠性。