摘要: 配電變壓器在運行中，會受各種因素的影響而造成其部件不能正常運行，最嚴(yán)重的情況是造成變壓器的失效，從而影響電網(wǎng)的正常運行以及所供電設(shè)備的停轉(zhuǎn)，這種情況會造成巨大損失。因此，認(rèn)真研究配電變壓器的常見故障具有重要的意義。

關(guān)鍵詞: 變壓器常見故障

中圖分類號: TM407文獻標(biāo)識碼：Ａ文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

1 配電變壓器的工作原理

變壓器的原理是基于電磁感應(yīng)原理工作的，其工作原理為兩個(或兩個以上) 互相絕緣的繞組套在一個共同的鐵芯上，它們之間通過磁路的耦合相互聯(lián)系。其中一個繞組接到電源上，稱為一次繞組；另一接到負載上，為二次繞組。這個交變磁通同時和一次、二次繞組交鏈，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，二次繞組內(nèi)可以感應(yīng)出電動勢。有了電動勢的二次繞組，便向負載供電，實現(xiàn)了能量傳遞。

2 基于常見現(xiàn)象的配電變壓器的常見故障分析

2.1 響聲異常

(1)響聲嘈雜且較大時，可能是變壓器鐵芯出現(xiàn)問題。例如，當(dāng)壓緊鐵芯的螺釘或夾件松動時，儀表一般指示正常，絕緣油溫度、油位、顏色變化不大。(2)響音中夾雜著類似水沸騰的\"咕嚕咕嚕\"的氣泡逸出聲音，可能是變壓器繞組產(chǎn)生了故障，導(dǎo)致其配電變壓器油氣化。典型的故障有分接開關(guān)的接觸不良、出現(xiàn)嚴(yán)重過熱局部點等。 (3)響聲中夾雜著\"吱吱\"放電聲時，可能是配電變壓器套管或器身發(fā)生了局部的表面放電。在惡劣氣候或夜間條件下，如果是套管的問題，那么可見到電暈現(xiàn)象的輝光或藍色的小火花。此時要及時清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。

2.2 溫度異常

在負荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，配電變壓器的溫度較原來同條件時有所提高，并且有不斷升高的趨勢，這與配電變壓器超極限溫度升高一樣，都是配電變壓器的故障。

常見的有以下五種情況：

①配電變壓器的匝間、層間、股間產(chǎn)生了短路②配電變壓器鐵芯的局部短路③因渦流或漏磁引起油箱、箱蓋等的發(fā)熱④長期在過負荷條件下運行⑤散熱條件逐步惡化等。

2.3 噴油爆炸

噴油爆炸的原因是由于配電變壓器的高溫電弧和其內(nèi)部的短路故障電流使變壓器油迅速氣化，而繼電保護裝置又未能及時動作對電源進行切斷。故障的原因主要有以下幾種：

(1)絕緣損壞：匝間短路等故障導(dǎo)致配電變壓器局部過熱并使其絕緣損壞；配電變壓器不慎進水使絕緣受到潮濕侵蝕而導(dǎo)致?lián)p壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞所導(dǎo)致的內(nèi)部短路的基本因素。(2)斷線產(chǎn)生電?。壕€組導(dǎo)線由于焊接不良、引線連接松動等因素使配電變壓器在瞬間大電流沖擊下可能造成斷線，這時斷點處會產(chǎn)生高溫電弧使油迅速氣化，使內(nèi)部壓力不斷增高。

2.4 漏油嚴(yán)重

配電變壓器運行中會產(chǎn)生比較普遍滲漏油現(xiàn)象，當(dāng)油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運行或等到例行檢修時進行檢修。但是如果配電變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)不斷從破損處外溢，則應(yīng)立即停止配電變壓器的運行，進行補漏和加油處理。

如果配電變壓器油的油面過低，就會使套管引線和分接開關(guān)暴露在空氣中，從而使絕緣強度大大降低，這極易引起擊穿放電。引起配電變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；外力沖撞；運行中受到震動；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。

3 配電變壓器的保護

3.1 瓦斯保護

配電變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。當(dāng)配電變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障的時候，在故障點電弧和故障電流的共同作用下，變壓器油和其他絕緣材料會因受熱而分解，進而產(chǎn)生大量氣體。氣體的排出速度和多少與配電變壓器故障的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。利用這種氣體實現(xiàn)保護的裝置，成為瓦斯保護。瓦斯保護能夠?qū)ψ儔浩饔拖鋬?nèi)的各種輕微故障進行保護，但像配電變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外面的故障，瓦斯保護不能反應(yīng)。

3.2 縱差動保護

電流縱差動保護能夠區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件的保護配合。 、 為配電變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)的電流，母線指向變壓器為參考方向； 、 為相應(yīng)的電流互感器二次電流。那么流入差動繼電器KD的差動電流為

= + （1）

縱差動保護的動作判據(jù)為

≥ （2）

式中， 為縱差動保護的動作電流； =|+ |為差動電流的有效值。

進而式（1）可進一步表示為

= +（3）

式中， 、 為兩側(cè)電流互感器的變比。

合理選擇電流互感器的變比，使之滿足

= （4）

這樣式（3）變?yōu)?/p>

= （5）

忽略配電變壓器的損耗，那么正常運行時和區(qū)外故障時的一次電流的關(guān)系為 +=0。根據(jù)式（5）差動電流為零，保護不會動作；配電變壓器內(nèi)部任何一點故障時，相當(dāng)于配電變壓器的內(nèi)部多了一個故障支路，流入差動繼電器的差動電流等于故障點電流，只要故障電流大于差動繼電器的動作電流，差動保護就能迅速動作。

3.3 過電流保護

配電變壓器過電流原則就是當(dāng)配電變壓器運行電流超過正常電流一定時間后，繼電保護裝置迅速發(fā)出跳閘信號，使斷路器斷開，保護配電變壓器的安全運行。在整定計算中，

式子中 —可靠系數(shù)，對定時限取1.2，對反時限取1.3，

—接線系數(shù)，對相電流接線取1，對相電流差接線取 ，

—返回系數(shù)，取0.8， —電流互感器變比，

—最大負荷電流，取1.3-1.5倍變壓器一次額定電流 。

4 結(jié)語

經(jīng)濟不斷發(fā)展時電能的利用不斷增加，而保證電能高效利用的前提是穩(wěn)定，穩(wěn)定在很大程度上依賴于配電變壓器的安全穩(wěn)定運行，因此，我們要不斷對配電變壓器的常見故障進行深入分析，確保配電變壓器安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

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