中山火炬開(kāi)發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司 符文俊

農(nóng)村10 kV配電變壓器故障分析及防護(hù)措施

中山火炬開(kāi)發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司 符文俊

隨著我國(guó)電氣化事業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村電網(wǎng)改造工程的實(shí)施，10 kV配電變壓器得到了廣泛應(yīng)用，而且在農(nóng)村用戶變壓器的選擇中， Y/Yno結(jié)線方式的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)最為常見(jiàn)。

一、農(nóng)村10 kV配電線路常見(jiàn)故障

1.線路和設(shè)備自身缺陷造成的線路故障。線路維護(hù)與保養(yǎng)力度不夠，線路架設(shè)和配電設(shè)備運(yùn)行不滿足技術(shù)要求，再加上配電線路長(zhǎng)、線徑小、分支多、老化嚴(yán)重、低值絕緣子較多和檔距弧垂過(guò)大等問(wèn)題，都是造成線路故障的重要原因。

2.電力負(fù)荷快速增長(zhǎng)，配電線路不堪重負(fù)造成的故障。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，導(dǎo)致用電需求量急增，對(duì)原有的電力規(guī)劃和設(shè)施提出了更高的要求。

3.惡劣天氣等自然災(zāi)害造成的線路故障。這在城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)的體現(xiàn)尤為明顯。在大多數(shù)自然條件相對(duì)惡劣的地區(qū)，其電力線路抵御自然災(zāi)害的能力也相對(duì)較弱，容易引起輸電線路故障。

4.配網(wǎng)結(jié)構(gòu)與變電站布局不合理造成的輸電線路故障。我國(guó)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的施工和工藝水平、線路絕緣化水平以及絕緣導(dǎo)線使用率都偏低；對(duì)于在配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工中發(fā)現(xiàn)的缺陷和隱患，難以及時(shí)、準(zhǔn)確地消除；設(shè)計(jì)和施工等環(huán)節(jié)的監(jiān)控也缺乏力度。這些問(wèn)題使得它建成的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中存在許多問(wèn)題，嚴(yán)重影響了輸電線路的安全運(yùn)行。

二、農(nóng)村10 kV配電變壓器選用

1.從安裝形式上來(lái)看，目前配電變壓器大致可分為桿上變壓器和落地變壓器兩類。通過(guò)對(duì)農(nóng)村用電狀態(tài)的分析發(fā)現(xiàn)，選擇桿上變壓器有助于提高農(nóng)村供電合格率，更好地滿足農(nóng)村分散用戶對(duì)用電的需求，同時(shí)還不會(huì)影響正在進(jìn)行的農(nóng)網(wǎng)改造工程。落地變壓器則更適用于新農(nóng)村建設(shè)推進(jìn)后發(fā)展起來(lái)的聚居小區(qū)和新社區(qū)對(duì)供電的要求。因?yàn)槁涞刈儔浩鞯貐^(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更為統(tǒng)一，變壓器容量也相對(duì)較大，因此，通常被優(yōu)先考慮。

2.從安裝位置上來(lái)看，地形特點(diǎn)對(duì)農(nóng)村用戶的分布具有重要影響，選擇變壓器時(shí)必須要考慮到地形、土質(zhì)、坡度和農(nóng)田分布等要素。變壓器臺(tái)架位置的選擇要將牢固性作為首要因素，臺(tái)架固定的位置要避免坡度過(guò)大和土質(zhì)過(guò)軟，同時(shí)也要考慮變壓器在安裝和檢修過(guò)程中的安全與便捷，盡可能選擇在主要交通道路附近。需要注意的是，要選擇合適的安全距離，避開(kāi)人流、車流集中的區(qū)域。

3.從變壓器自身的型號(hào)容量來(lái)看，農(nóng)村居民用電的最大特點(diǎn)是周期性低負(fù)荷運(yùn)行，每天峰谷時(shí)間比大約為1∶5。根據(jù)這一數(shù)據(jù)，對(duì)于新社區(qū)與聚居區(qū)的居民用戶，建議選用空載損耗較低的配電變壓器。在聯(lián)接組別方面，Dyn11組別方式在近年來(lái)已被大量采用，它的波形更好，抗三次諧波的能力更強(qiáng)。變壓器容量的選擇應(yīng)當(dāng)結(jié)合地方規(guī)劃，掌握供電區(qū)域內(nèi)的規(guī)劃方案和用電負(fù)荷變化趨勢(shì)，調(diào)查現(xiàn)有用戶的用電性質(zhì)和用電容量，掌握居民、商用、小作坊等不同類型的負(fù)荷比例，同時(shí)還要掌握各類配電變壓器的特性，選擇合適型號(hào)的變壓器。

三、農(nóng)村10 kV配電變壓器故障原因分析

1.雷擊過(guò)電壓。雷電是因極強(qiáng)電場(chǎng)放電而產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象，當(dāng)這種放電直接加在輸電線路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出線路上的電壓，從而形成過(guò)電壓。超強(qiáng)放電所附帶的超強(qiáng)電磁感應(yīng)會(huì)嚴(yán)重干擾線路周圍的磁場(chǎng)，從而干擾輸電線路的電壓，造成變壓器故障。

2.高壓與低壓保護(hù)不當(dāng)。在變壓器的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，一些檢修人員為減少更換熔絲的次數(shù)而用導(dǎo)線代替熔絲，導(dǎo)致低壓過(guò)載或短路，進(jìn)而使變壓器長(zhǎng)期發(fā)熱，直至燒毀。

3.用電過(guò)負(fù)荷。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的不斷加快，大量新式電器的應(yīng)用直接導(dǎo)致了用電量的激增，使原有的相關(guān)配電設(shè)施不能滿足當(dāng)前的需求。當(dāng)配電變壓器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)轉(zhuǎn)或持續(xù)提升負(fù)荷時(shí)，極易造成絕緣過(guò)早老化，甚至損壞絕緣，導(dǎo)致外部故障發(fā)生。

4.溫度異常。在負(fù)荷和散熱條件以及環(huán)境溫度都不變的前提下，變壓器也會(huì)出現(xiàn)溫度異常升高現(xiàn)象。這類情況大多由變壓器繞組故障引起。

5.滲漏油。配電變壓器使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或者總是超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致變壓器內(nèi)的膠墊老化龜裂，容易產(chǎn)生滲漏油現(xiàn)象，繼而燒壞變壓器。

四、農(nóng)村10 kV配電變壓器防護(hù)措施

1.變壓器的防雷保護(hù)措施。農(nóng)村10 kV配電變壓器的高低壓避雷器應(yīng)同時(shí)投入運(yùn)行，避雷器安裝應(yīng)遵循4點(diǎn)共同接地的原則。

2.裝設(shè)速斷、過(guò)電流保護(hù)裝置，選擇性地切除故障線路。正確選擇熔斷器的熔體及低壓過(guò)電流保護(hù)定值。低壓側(cè)漏電總保護(hù)器過(guò)流動(dòng)作值取配變低壓側(cè)額定值的1.3倍，配變低壓各分支線路過(guò)流保護(hù)定值不應(yīng)大于總保護(hù)的過(guò)流動(dòng)作值，并小于配變低壓側(cè)額定電流。一般按導(dǎo)線最大載流量選擇過(guò)流值，以保證在各出線回路發(fā)生短路或輸出負(fù)載過(guò)大，引起配變過(guò)負(fù)荷時(shí)能及時(shí)動(dòng)作，切除負(fù)載和故障線路，實(shí)現(xiàn)保護(hù)配變的目的。按標(biāo)準(zhǔn)配備配變高壓側(cè)熔體保護(hù)材料，堅(jiān)決杜絕用銅、鋁等金屬導(dǎo)體替代熔斷器熔體事件的發(fā)生。

3.加強(qiáng)日常巡視、維護(hù)和定期測(cè)試。定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)清掃和擦除配電變壓器油污及高低壓套管上的塵埃；定期檢測(cè)油溫，保證油浸式的配電變壓器運(yùn)行中的頂層油溫不高于95 ℃，溫升不超過(guò)55 ℃；搖測(cè)配變的絕緣電阻，檢查各引線是否牢固，特別要注意低壓出線連接處接觸是否良好、溫度是否異常；加強(qiáng)對(duì)用電負(fù)荷的測(cè)量，并在用電高峰期加強(qiáng)對(duì)每臺(tái)配電變壓器的負(fù)荷測(cè)量，必要時(shí)增加測(cè)量次數(shù)，防止因中性線電流過(guò)大而燒斷引線，造成配電變壓器損毀。