一起配电变压器故障的分析及处理

一起配电变压器故障的分析及处理

城乡居民用配电变压器，普遍采用三相四线制接，零线与外壳接在一起，接地不良，配电变压器外壳及零线接地电阻过大，当发生单相接地时，导致变压器外壳与零线均带电，空气开关无法跳开或熔断器不熔断，影响配电设备的正常运行，文中就一起城网配电变压器一相接地引起的配电变压器外壳及零线带电情况进行分析，并提出相应的预防对策及建议。

标签：配电变压器；故障分析；防范对策

一、引言

随着居民用电负荷的日益增加，配电变压器将长期在高负荷状态下运行，从而导致配电变压器因过负荷运行时间较长造成烧坏故障，严重影响居民生产生活。夏季是用电高峰期，随之而来的雷电天气也是影响变压器安全的重要因素。

配电变压器在电力系统中占有重要地位，一旦故障会给当地居民的生产生活造成极大影响。随着用电高峰期的来临，我国用电负荷不断增长，配电变压器的故障几率也有所增加。

二、变压器常见故障和原因分析

1、外部故障

（1）低压断线故障

此类故障往往发生在变压器低压侧的低壓引线与接线柱连接处，一般是先出现局部发热，产生油质受氧化状况。如果没有得到及时处理，就会逐步发展为发热、甚至跳火，造成接线柱表面过热，变压器内部温度过高，绝缘被破坏，线路被烧断。

（2）套管闪络

此类故障是变压器常见异常状况之一。引起此种异常的原因有：变压器胶珠老化引起渗油，使空气中的导电尘埃吸附于套管表面，遇到大雾或小雨时形成污闪，造成变压器高压侧单相接地短路；异物落在变压器箱盖上，如大风吹落树枝到箱盖上，引起相间短路或套管放电；此外，套管因受到外力冲撞或热应力、机械应力而破损也是引起套管闪络的原因之一。

（3）过电压故障

雷击等因素会引起电网内部的电磁能量异常转换，导致电压骤然升高，严重时可能危及变压器的内部绝缘，甚至烧毁变压器。变压器的高低压线路是架空线

路，且架设在平原地区时受雷击的概率高，线路遭遇雷击时，会在变压器绕组上产生比额定电压高几十倍或以上的异常电压。

（4）接地故障

变压器的中性点接地如果接触不良时，会导致电阻加大，瞬间的电流会使线烧断，引起中性点位移，这样就会出现短路故障或是使设备烧毁，危及人身的安全。

（5）短路故障

此处指二次短路故障，在二次侧产生高于额定电流几倍甚至几十倍的短路电流，而在一次侧也要同时产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的去磁作用，使得变压器承受巨大的电磁力和短路电流，同时在线圈内部产生巨大的机械应力，将导致绕组变形、线圈压缩、变压器油质劣化、铁芯夹板螺丝松动、高压线圈畸形或开裂，严重时甚至会对变压器的铁心结构造成毁灭性的破坏。

2、内部故障

（1）铁心故障

此类故障常见的包括：铁心多点接地，铁心与穿心螺杆间的绝缘损坏，铁芯硅钢片短路，铁心表面金属间短接，硅钢片绝缘老化短路等。这类故障会造成铁心环流损耗异常，严重时甚至会烧毁铁心。

（2）绕组故障

在变压器长期运行的过程中，绕组发热主要由于绝缘油质差以及油面过低形成的，如年久失修的老变压器，由于各种原因造成油面降低，绝缘油与空气长时间接触，空气中的水分大量渗入绝缘油，降低了绝缘强度，将使绝缘材料老化，导致相间、匝间或对地短路。巨大的短路电流使得变压器内部过热，产生巨大的电磁力，严重时，甚至引起绕组引线断裂。

（3）分接开关故障

分接开关在接触上的不良通常是导致故障发生的原因，分接开关的质量是非常重要的，如果质量不好将会直接导致故障的发生，在实际工作中，由于对分接开关连接处的螺丝连接的不够紧实，并且弹簧没有足够的压力，导致分接开关经常发生故障。由于分接开关处经常需要润滑，所以受到油污的现象比较明显，加速了氧化的过程。这些原因都是导致分接开关发生故障的因素。一般情况下通过油位表油位的变化情况可以及时的发现故障发生的前兆，但是由于受到负荷和温度的变化，油位的变化表现的不够明显，也就不能及时的发现问题。

（4）变压器油质劣化或漏油

配电变压器在使用过程中由于内部温度的变化或在运行过程中长期高温而导致油质质量下降或是发生氧化作用，这种情况下会影响变压器的正常运行，或是导致绝缘降低而发生短路故障。

三、一起配电变压器故障的分析及处理

1、故障情况：辖区内的小区不少居民反应零线带电，到达现场用低压验电笔测量配电变压器外壳及零线均带电。

2、故障的判断与检查：此种情况，应用验电笔测量其他三根火线，或用万用表测量各相对地电压、对零电压、相间电压，现场用万用表测量每相对零线电压均为220V左右，相间电压均为380V左右，则可以断定电源正常，无问题。用万用表测量每相对大地电压，若A相对地电压380V左右，B相对地电压0V，C相对地电压380V左右，外壳及零线对地220V左右，以上情况说明，B相存在接地故障，由于配电变压器外壳及零线接地电阻较大。后查出B相接地，将接地点消除后恢复正常，故障情况简图如下。

3、故障分析：

a、如果接地很好，当出现某相接地时，上级保险会熔断或空气开关跳开。

b、但如果接地不好，相当于零线和外壳通过一阻抗Z接地，当某相接地时，由于Z的存在，构成的短路回路电流较小，空气开关不会跳开，保险不会熔断，相电压和线电压均不正常，由于某相接地用验电笔和万用表测量某相对地电压为0V，其它相对地电压均为380V，加之零线与外壳接在一起，因此零线与外壳的对地电压为220V左右。

4、采取的措施：

a、遇到上述配电变压器故障要会根据故障现象进行正确分析，分析可能的故障类型，根据故障类型判断可能的故障点，采取必要的安全措施，做好故障隔离，恢复正常供电。

b、应用万用表进行正确测量判断，若其中一相对地电压为零，其它两相对地电压为380V，外壳及零线对地220V左右，则可判定为一相对地电压为零的相接地。

c、重新敷设接地，并进行测量，使其符合标准。

5、建议：

a、配电设备主人要定期做好配电变压器接地电阻的测量，对于不符合要求的要重新敷设。

b、工程施工单位要高度重视配电设备的接地施工工作，对于接地这类隐蔽设施的施工，运行单位要按照标准做好过程验收。

c、对于配电设备接地电阻严重超出标准的情况，特别是运行时间较长的设备要进行接地体开挖检查。

三、结束语

随着人们在生产和生活中用电量的增加，电力系统的安全稳定运行显得尤为重要，变压器是电力系统中的重要设备之一，起着能量转换和输送的重要任务，变压器的正常运行对保证整个电网的安全运行有着十分重要的意义。在电网运行过程中，电力变压器处于长期不停的运行状态，因此难免会出现一些故障，这些常见的故障如果不能及时的进行诊断和处理，则会影响整个电网的正常运行，给用户带来不便，给电力企业带来损失。随着电网负荷量的增加，对于配电变压器的维护和检修更应加强力度，以便于及时发现问题进行处理，使故障率控制在最低的范围内，给用户提供安全稳定的电力保障。