林圣超

摘 要：分析變壓器和高壓斷路器的故障率特性的方法為根據(jù)變壓器和斷路器的結構分析故障原因，繪制故障樹，再基于設備運行狀態(tài)及投運年限對故障時刻進行統(tǒng)計，由此對設備可靠性展開研究，最后得到降低故障率的方法。

關鍵詞：變壓器；高壓斷路器；故障率特性；故障樹

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.159

故障樹分析法是一種將故障形成原因按照總體到部分逐步細化的分析方法。通過分析故障模式，可對個元器件重要程度進行衡量，找出設備薄弱環(huán)節(jié)，從而提高設備可靠性。本文構建了變壓器和斷路器的故障樹，分析了設備在不同投運年限故障率的變化情況，總結了降低故障率的基本思路。

1 變壓器及斷路器的故障樹構建

1.1 變壓器故障樹的構建

將變壓器的故障時間逐級劃分為基本故障類型，有利于對變壓器故障原因的分析。在建立變壓器故障樹的過程中，按照變壓器主要主要組件故障劃分。

1.2 斷路器故障樹的構建

斷路器是具有控制和保護功能的電力設備，其構成主要包括開斷滅弧部分、傳動部分和絕緣部分。

2 變壓器故障率特性分析

2.1 220 kV變壓器故障率特性分析

220 kV變壓器故障原因比較分析，包括散熱器滲油、乙炔超標、有沙眼、遭受短路沖擊、套管過熱、油泵損壞、內部匝間短路、鐵芯接地電阻降低等。某地區(qū)220 kV變壓器故障數(shù)據(jù)如表1所示。

第一年變壓器發(fā)生故障的原因一般為變壓器質量不合格；變壓器運行的前10年，變壓器故障很少發(fā)生；變壓器運行10年后，故障率有所提升，主要是因變壓器絕緣損壞而導致短路故障。

2.2 10 kV變壓器故障率特性分析

10 kV變壓器故障的原因與220 kV變壓器故障的原因相似，短路沖擊導致匝間短路故障所占的比例較大，變壓器滲油、過負荷也屬于常見故障。由某地區(qū)10 kV變壓器故障數(shù)據(jù)可以看出，10 kV變壓器發(fā)生故障的年份較為零散，運行前3年故障率明顯高于其他年份，這主要是因10 kV變壓器質量不合格而導致的，而其他年份主要是因短路沖擊、絕緣老化所引起。

3 斷路器故障率特性分析

3.1 220 kV斷路器故障率特性分析

220 kV斷路器故障原因一般包括漏氣、輔助接點損壞、儲能微動開關損壞、機構卡澀、機構密封不良、分合閘線圈燒毀等。某地區(qū)220 kV斷路器故障數(shù)據(jù)如表2所示。

由表3可見，斷路器故障情況與變壓器故障情況相似，運行的前2年因斷路器出廠質量問題而發(fā)生故障，在投運10年后，由于絕緣損壞、機構卡澀等原因，故障率有所升高。

3.2 10 kV斷路器故障率特性分析

10 kV斷路器故障原因主要包括觸頭接觸不良、雷擊造成損壞、機構卡澀、絕緣老化等。由某地區(qū)10 kV斷路器故障數(shù)據(jù)可見，10 kV斷路器故障年份主要在運行的前2年、運行10～20年，故障率特性與220 kV斷路器相似。

4 降低故障率的方法

通過分析變壓器及斷路器故障率可以發(fā)現(xiàn)，電力設備故障主要發(fā)生在投運的前3年以及運行10年后。前3年發(fā)生故障的原因主要是設備質量不達標，設備運行10年后發(fā)生故障的原因是維護不到位、絕緣老化等。從引起故障的原因入手，可找出降低變壓器、斷路器故障率的方法。

對于設備投運的前3年，為了降低故障率，必須從設備廠家入手，要求廠家提高設備材料質量和工藝水平。在設備投運前，要求檢修人員對設備做好檢查，比如絕緣套管是否有損傷、有沒有滲漏油、螺栓是否緊固、絕緣測試是否合格等。對于變壓器，要進行空載試驗和短路試驗，測試項目全部合格后才能投運。在設備質量過關后，為了降低運行過程中的故障率，要對變壓器或斷路器進行定期檢查，及時清理污垢，確保各部件功能完好。

5 結束語

選用質量過關的變壓器和斷路器，在設備運行期間做好維護工作，從而大大降低變壓器和斷路器的故障率，提高供電可靠性，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕