10KV配电变压器常见故障分析
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作者: 张胜会
摘要：目前10kV电压等级是我国虚用最广的配电电压等级，据统计，10kV线路占我国配电线路总长度的80％以上。10kV配电变压器数量多，远行维护条件差，保护措施少，因而出现故障的几率较大。
关键词：配电电压器 常见故障判断方法 现场检修
我国变压器产品按电压等级一般可分为特高压(750kV及以上)、超高压(500kV)变压器、220-110kV变压器、35kV及以下变压器。配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为10－35kV、容量为6300kVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。目前10kV电压等级是我国应用最广的配电电压等级，据统计，10kV线路占我国配电线路总长度的80％以上。
10kV配电变压器数量多，运行维护条件差，保护措施少，因而出现故障的几率较大，10kV配电变压器的常见故障有以下四种：
一，10kV配电变压器的常见故障
1)引线部分故障
引线部分故障在配变故障中占比重最大。主要有引线与接线铜柱下部连接不紧、软铜片焊接不良、引线之间焊接不牢等所造成的过热或开焊。引线故障除造成变压器不能运行外，也容易因三相电压不平衡而烧毁用电设备。
2)分接开关故障
分接开关的故障主要有接触不良、触头烧坏、触头间短路、触头对地放电等。其原因除分接开关本身制造质量的问题外，还有触头结垢、受潮或操作不当等原因。这类故障，因为过热甚至产生电弧，使绝缘油焦糊气味较浓。
3)线圈故障
线圈故障一般发生在高压侧，有匝间短路、层间短路、线圈对地放电等。这类故障，因制造和检修质量不好，或因变压器进水受潮、油质劣化、绝缘下降造成。其故障发生后，多出现油枕喷油、油味焦臭等现象。
4)铁心故障
铁心故障多因铁轭穿心螺杆的绝缘损坏而致。运行中的变压器不易发现，但故障长期得不到排除，会造成油质劣化。
二，1 0kV配电变压器的常见故障的判断方法
1)测量三相直流电阻，若发现某相不通或三相直流电阻不平衡值超过4％，基本可以断定是引线部分故障。
2)测量分接头的直流电阻，若完全不何咏
新疆天富热电股份有限公司通，是分接头全部烧坏；若分接头直流电阻不平衡，是个别触头烧坏。
3)分别测量绝缘电阻和直流电阻，若绝缘电阻为0，直流电阻变大且不稳，可以判断是线圈故障。
4)变压器的铁芯多点接地后，一方面会造成铁芯局部短路过热，严重时，会造成铁芯局部烧损，酿成更换铁芯硅钢片的重大故障；另一方面由于铁芯的正常接地线产生环流，引起变压器局部过热，也可能产生放电性故障。
铁芯多点接地故障可由以下方法判断：一是测量铁芯绝缘电阻，如铁芯绝缘电阻为零或很低，则表明可能存在铁芯接地故障。二是监视接地线中环流，对铁芯或夹件通过小套管引起接地的变压器，应监视接地线中是否有环流。若有环流，则要使变压器停运，测量铁芯的绝缘电阻。三是气相色谱分析。利用气相色谱分析法，对油中含气量进行分析，也是发现变压器铁芯接地最有效的方法。发现铁芯接地故障的变压器，其油色谱分析数据通常有以下特征：总烃含量超过“变压器油中溶解气体和判断导则”(GB7252 87)规定的注意值(150μL／L)，其中乙烯(C2H4)、甲烷(C2H2)含量低或不出现，即未达到规定注意值(5μL／L)。若出现乙炔也超过注意值，则可能是动态接地故障。气相色谱分析法可与前两种方法综合起来，共同判定铁芯是否多点接地。
三，配电变压器故障现场简易处理方法
1)不吊芯临时串接限流电阻
运行中发现变压器铁芯多点接地故障后，为保证设备的安全，均需停电进行吊芯检查和处理。但对于系统暂不允许停电检查的，可采用在外引铁芯接地回路上串接电阻的临时应急措施，以限制铁芯接地回路的环流，防止故障进一步恶化。
在串接电阻前，分别对铁芯接地回路的环流和开路电压进行测量，然后计算串接电阻阻值。注意所串电阻不宜太大，以保护铁芯基本处于地电位；也不宜太小，保证能将环流限制在0.1A以下。同时还需注意所串电阻的热容量，以防烧坏电阻造成铁芯开路。
2)吊芯检查实施步骤
第一，分部测量各夹件或穿心螺杆对铁芯(两分半式铁芯可将中间连片打开)的绝缘以逐步缩小故障查找范围。
第二，检查各间隙、槽部重点部位有无螺帽、硅钢片、废料等金属杂物。
第三，清除铁芯或绝缘垫片上的铁锈或油泥，对铁芯底部看不到的地方用铁丝进行清理。
第四，对各间隙进行油冲洗或氮气冲吹清理。
第五，用榔头敲击振动夹件，同时用摇表监测，看绝缘是否发生变化，查找并消除动态接地点。
3)放电冲击法
由于受变压器身在空气中暴露时间不宜太长的限制，以及变压器本身装配型式的制约，现场很多情况下无法找到其具体确切接地点，特别是由于铁锈焊渣悬浮、油泥沉积造成的多点接地，更是难于查找。此类故障可采用放电冲击法，这种方法要视现场具体情况、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯状态下可进行。
现场应用时，主要有电容直流电压法和电焊机交流电流法。电焊机交流电流法只适用于金属性接地故障，但电流不好控制，而现场这种情况极少，接地电阻大都几百欧以上。电容直流电压法现场取材较困难，操作不便且不安全，也不宜推广。
根据笔者成功检修实例和现场经验，本文介绍一种安全可靠、操作简便，而且利于快速就地取材的方法。这种方法就是利用高压电气试验用升压变压器进行放电冲击。现场应用时注意换算好二次电压，由于铁芯对地绝缘垫片很薄，故二次电压不能高于2500V。
四.配电变压器故障检修的建议
(1)运行中的变压器最好能在铁芯接地线上装设电流表，便于及时发现故障。特别是在放电冲击法消除接地现象后，更要加强监视，防止再次形成故障。
(2)当出现铁芯多点接地故障时，要进行综合测定和全面分析检查后，再视现场具体情况选择处理方案，切不可盲目进行放电冲击或电焊烧除，以免造成绝缘损坏，使故障扩大。
(3)每次吊芯大修时，一定要清洁油箱底部的油泥铁锈等杂物，并用油进行一次全面冲洗。
(4)加强潜油泵及冷却器的检修，防止由于轴承的磨损或金属的剥落，引起变压器铁芯多点接地故障。
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