配电变压器运行过程中的异常与故障分析

配电变压器运行过程中的异常与故障分析

甘威奇

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东 江门 529000）

摘󰀁󰀁要：电力设备作为维持电力正常运输的关键基础，其在长时间使用的过程中往往会产生各式各样的异常及故障。本文首先对配电变压器工作中常见的故障问题及成因进行了详细介绍，然后针对其故障及异常问题提出了几项合理的预防及解决措施。关键词：配电变压器；异常；故障；运行中图分类号：TM421󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文献标志码：A配电变压器作为电气电力设备的关键组成内容，其对于电力系统的平稳运行和安全生产具有关键意义。作为一项静止电器，配电变压器应用的基础原理是电磁感应定律，通过交流电压及电流的变化最终达到传输电流的目的。安置在配电站及电杆的配电变压器可以将6kV~10kV的电压降到0.4kV左右，然后输送给用户，以供用户使用。

由人为因素引发的，在进行变压器绕组制造时，由于厂家安装人员的疏忽，将引发变压器绕组变形问题，该问题主要分为两种情况，分别是轴向变形及径向变形；其次，变压器内部散热装置发生问题。散热装置作为变压器的组成部分，其在降温方面发挥着关键作用。长期使用变压器会使得内部的散热系统出现故障，从而使得散热装置的散热功能难以得到发挥；最后，内部结构稳定性出现问题。在长时间的运行中，变压器内部铁芯将难以对线圈进行压制，线圈的剧烈变动会引起短路，进而造成变压器局部温度超出其承受范围，负载过大。

１　配电变压器工作中常见的故障问题及成因

１．１　温度异常

在长时间运行中，变压器会产生大量的热量，虽然变压器自身能够对一定范围内的热量进行承受，并且电器运行产生热量也属于正常现象，但是在特殊情况下配电变压器会出现温度异常现象，这种现象往往会持续很久，从而影响变压器的正常运行。一旦解决不及时，变压器将会受到高温影响而灼烧，进而带来更为严重的结果。温度异常这种比较常见的故障现象的产生原因一般包括下面3方面内容：首先，变压器内部的绝缘物质对变压器正常散热造成影响。这往往是

１．２　声音异常

变压器在运行的过程中，内部器件会发挥正常的“嗡嗡”声。如果听到“哇哇”声，就应该引起重视，考虑其内部组织是否出现了故障或变压器外部是否连接了与变压器相抵触的器件。对于声音异常现象来讲，变压器超负荷运行是引发该故障现象的常见原因。伴随着现代社会对电力需求的持续增加，电力企业为了扩大产量，对变压器的利用愈发频繁，

铁芯温升出现异常，就会导致电抗器在应用的过程中出现异

常噪声，这样的情况，严重地影响了电抗器的正常使用，同时对电抗器的使用寿命也有非常大的干扰。除了上面阐述的铁芯材质之外，硅钢片材质的铁芯也非常的常用，这种材质的铁芯通常会根据硅钢片的型号的不同出现不同的温升情况，因此我们在电抗器设计的过程中要针对这一问题进行实际的分析和材质选择。

噪声有明显的降低，说明该方案可行。

结语

在电抗器设计的过程中，尤其是干式铁芯串联形式的电抗器设计的过程中，我们要有针对性地进行设计和选择。在电抗器设计的过程中我们要对应用过程中常常出现的问题进行分析和总结，通过总结来进行相应设计 方面的改进和完善。同时需要注意的一点是，除了电抗器的设计之外，电抗器的生产也是一个非常重要的环节，尤其是铁芯形式的电抗器的生产制造和生产工艺，直接影响电抗器的生产质量以及应用效果。因此为了更加有效的保证电抗器的应用效果，我们在实际的电抗器设计过程中要结合实际情况进行有针对性的设计，从设计方案、工艺方案以及制造方案等多个角度来综合分析，只有这样才能够保证电抗器的使用效果，才能够保证电抗器的设计技术得到更加有效的提升和完善。参考文献

[1]刘石，徐林峰，冯永新，等．10kV干式铁心并联电抗器振动问题研究[J].变压器，2009，46（9）：31-35.

[2]于良中，方伟，易兆林．树脂绝缘干式铁心与空心电抗器的性能比较[J].高电压技术，2004，30（8）：63-64．

２．３　在电抗器设计的过程中夹件温升的具体设计

为降低夹件温升，可采取以下措施：①与夹件离线圈距

离近的部分零件采用无磁钢，铁芯周围夹紧铁芯的拉杆均采用无磁钢材质；②夹件与铁芯接触位置采用已开孔或开槽的材质，便于铁芯散热。上述方式主要防止了铁芯及夹件局部温度过高，加速绝缘材料的老化，从而影响产品的正常使用。

３　在电抗器设计的过程中气隙的设计内容

铁芯电抗器噪声主要来源于硅钢片的磁滞伸缩和片间震动，由于铁芯饼之间存在交变磁场吸引力，使得铁芯电抗器与同容量变压器相比噪声要大10dB以上。在一定范围内，每降低0.1T磁通密度，可降低噪声2dB。在设计串联铁芯电抗器时，一般设计磁密应不高于1T，主磁通密度则低于0.9T为佳。产品经国家变压器质检中心检验，试验结果表明，其

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工 业 技 术

因此，变压器所承受的压力快速增加。工作时间要求的不确切、超负荷运行的不停息都严重伤害了变压器内部组织的完整性。忽视变电器的承受范围，强制地接入大功率电器，将直接引发变压器内部结构的崩塌。一旦出现声音异常问题，2018 NO.10（下）中国新技术新产品护装置主要以空气开关为主，如此一来，变压器的内部电压将得到良好控制，电压一旦超出额定标准，空气开关就能够及时对线路进行切断，从而实现对高压现象的有效避免。然而，在长时间的使用过程中，空气开关也会产生一些故障，相关人员就应立即停止工作，开展检修操作，从而避免事故严重性的进一步蔓延。

１．３　绝缘油老化

绝缘油老化问题如果长时间得不到有效解决，变压器将会被损毁。引发绝缘油老化问题的原因主要是变压器内部三相负荷运行的平衡度不高。当前，在一些经济十分落后的地区，电力输送线路所涉及的负荷依然是单相负荷，再加上负荷具有较差的稳定性，使得变压器在运行过程中，频繁发生三相负荷平衡度不高的不良状况，这样会造成变压器压力的不断增强，进而引起变压器内部容量的持续降低。伴随着变压器温度的持续升高，绝缘层逐渐融化，长时间暴露于外部的绝缘油会慢慢老化，从而对变压器的正常运行带来不利影响。

１．４　自然放电及相间短路问题

变压器在运行时，相间短路也是比较常见的故障现象。短路是对变压器影响最大的因素，相间短路作为短路的一种，其会引发变压器内部功率消耗量的持续增加，从而连带着内部器件温升快速提高，进而对变压器功率的正常输出造成极大影响，引发自然放电、相间短路故障的主要原因是变压器接口位置牢固性不强。变压器内部有一项分接开关的装置，该装置作用的充分发挥是确保变压器正常工作的决定性因素，其直接关系着调压操作的顺利与否。分接开关安置的不合理以及结构的不完善都将导致分接开关部位距离的逐渐缩短，从而导致分接开关难以对内部器件进行控制，进而引发大量自然放电、相间短路不良现象的频繁发生。

１．５　套管故障

伴随着变压器运用程度的不断提升，变压器的内部结构及部件在长期运行的过程中都会出现一些或轻微或严重的故障，作为变压器内部部件的关键组成部分，套管也不例外。套管故障会使得变压器套管产生较大瑕疵，从而影响变压器的稳定工作。引发套管故障的主要因素是未对套管上的多余杂物进行及时清除。随着变压器的不断使用，变压器内部的胶珠将会逐渐老化，从而引发内部油的大量渗出，进而吸附大量的外界杂物，使得附着于套管上的杂物增加，并且这些杂物中存在一些导电物质，当外界气候出现突发变化时，就会引发变压器内部短路故障，最终导致套管问题的产生。套管故障的不及时解决，还会引发变压器热应力问题，从而严重损坏内部部件。

１．６　电力超标故障

变压器作为一项电力设备，其虽然承担着转变、稳定电

压的重要作用，但其自身也存在额定电压，一旦经过变压器的电压超过额定电压，变压器内部结构将受到严重损坏。对于由变压器电压过高而引发的电力超标故障往往都是由于低压保护措施未良好实施而导致的。为应对电力超标问题，在变压器内部安置低压保护装置是十分常见的手段，低压保

如果未能对其进行及时察觉，在电压过高时就难以对变压器进行保护。对于某些雷电现象发生频繁的区域，避雷针缺乏将难以对雷电所带来的损害进行合理避免，从而使得变压器内部电压持续增高。

２　配电变压器异常及故障的有效防范及解决措施

２．１　尽量选取高容量变压器

在配电运输的过程中，变压器在其中发挥着不可替代的作用。为了延长变压器的使用寿命，应结合输电线路的真实情况和配电数额总量对变压器进行合理选择，应尽可能选取高容量、新型的变压器，从而确保变压器负荷量可以承受电力运输需求。

２．２　对变压器故障进行有效解决

对于有些变压器故障，修复所花费的时间比较长，为了尽量不对用户正常用电造成影响，相关人员应在第一时间到现场对故障类型进行初步分辨，考虑其是温度异常、声音异常、绝缘油老化、自然放电及相间短路、套管故障，还是电力超标故障。根据所判断的故障类型，对修复流程进行安排，随后开展修复操作。在修复操作完成之后，再对变压器的运行功能进行试验，确保其故障已经被彻底解决。应将用电分析作为日后维持变压器正常运行的基础，实现对变压器故障发生概率的有效降低，做到PDCA闭环管理。

２．３　对变压器进行定期维护

由于变压器在长时间运行中会出现多种多样的故障，为了确保变压器功能的有效发挥，应对变压器进行定期维护，做好相关的在线故障检测工作，从而对故障问题及时发现和解决。在日常维护工作中，相关人员应对变压器的运行状态进行观察，通过检测变压器的声音、温度以及外表完好度等对变压器内部部件的运行状况进行判断。相关人员还应对变压器进行及时的清理，保证其外表干净，不存在导电物质，从而减少变压器漏电现象。

结语

加强对变压器异常及故障问题的检查和处理对于变压器运行稳定性、安全性的提升至关重要。作为一项重要的电力设备，变压器在长时间的使用过程中，自身功能会逐渐降低，从而导致电力输送效率的降低，因此，当代的电力企业应提高对配电变压器的重视及应用。

参考文献

[1]王玉刚.配电变压器故障分析与保护[J].科技创新导报，2012（9）：73.

[2]常德雷，郝敬志，郭瑞，等.配电变压器的异常声音分析与处理[J].电气制造，2014（5）：70-73.

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