配电变压器烧毁原因分析

配电变压器烧毁原因分析

张荣华

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100

摘要：在配电网中，最核心的设备的就是变压器。现代社会电力用户较多、用电量大，关于变压器的问题也较为多见。基于此，本文以配电变压器烧毁原因作为切入点，对负荷异常、变压器容量不足等因素给予简述，再以此为基础，重点论述相关问题的防范措施，并结合实例给予说明，以期通过分析明晰问题、完善理论，为后续工作的进一步开展提供参考。

关键词：配电变压器；烧毁原因

引言

目前，变压器的传统保护方法以差动保护为主，辅以瓦斯保护等非电量保护。差动保护的灵敏度有待提高，对于一些轻微故障，如匝间短路故障差动保护很难监测到。因此，有必要提出一种新的监测手段，实时监控配电变压器的运行状态。配电变压器常见的故障有变压器外部短路、匝间短路、接头故障、油箱缺油等。配电变压器绝大部分故障均会导致变压器内部功率损耗增大，但功率瞬时变化不明显，难以监测。

1.案例分析

2016年9月11日，某村一片发生停电。停电前，村民听到变压器有疑似爆炸的声响，疑为5号配电变压器故障造成停电。抢修人员赶至现场后当即对停电变压器进行了绝缘电阻测试，测试结果不合格，需要立即更换配变。

2.查找分析

变压器故障时，天气晴朗，三相负载平衡，负荷仅为21．28kVA，负载率仅为5.32%，不存在变压器超负荷烧毁的情况。该故障变压器为室外柱上变压器，高压侧配置熔断器保护。变压器为油浸变压器（叠铁心），内层为低压绕组，铜箔绕制，外层为高压绕组，漆包线绕制；全密封式。某村5号配电变压器原采用250kVA变压器，2015年夏天高峰时段，负载率达到了80%，造成变压器重载。2016年年初通过增容改造，将原250kVA的变压器改换成了400kVA的变压器。将烧毁变压器运至试验车间，对变压器进行绝缘电阻及绕组直流电阻测试。绝缘电阻测试结果如表1所示。直流电阻测试结果（分接头在第Ⅲ挡位置）如表2所示。

表2直流电阻测试结果

《油浸式电力变压器技术参数和要求》要求绕组直流电阻不平衡率：相为不大于4%，线为不大于2%。高压侧相间不平衡率为62．37%，不符合标准。初步判断为高压侧的B－C相绕组间存在短路现象。为进一步查明变压器的故障情况，对该变压器进行了吊心。吊心发现，B相的高压线圈已经突出外露，外包的绝缘扎带有部分断裂。线圈内部已经发生了明显的短路位移，导致外部线圈推出。结论：B相高压线圈故障短路。

3.故障原因

变压器故障时，三相平衡，负载率仅为5.32%，不存在变压器超负荷烧毁的情况。该变压器投运时长仅5个月，不存在投运时长造成的绝缘老化。将故障变压器拉回变压器厂，厂里技术人员对该变压器进行了解剖，发现：B相高压线圈轴向变形严重，A、C相外观完好，电阻测试正常；B相高压线圈第5层与第6层绝缘纸击穿，积碳严重，层间绝缘纸有凹凸现象，高压匝间无短路痕迹；在绕制线圈工艺控制中存在薄弱点（层间绝缘纸放置不平整）。另外，变压器油有发黑现象，经油样检测，色谱柱上C2H2和CH4数值明显偏高。通过以上分析可知，该台变压器绕组承受了多次瞬间短路导致高压线圈多次局部放电，绕制线圈工艺控制中存在薄弱点（层间绝缘纸放置不平整），当最后一次瞬间短路时，变压器承受不了较大的外部突发短路电流而烧坏。绝缘层存在薄弱环节是造成该次变压器短路故障的根本原因。变压器在制作过程中使用的材料粗糙、制造工艺不细致、出厂检验控制不严、在产品出现质量缺陷时未能及时发现和修正都是造成该次事件的重要因素。

4.防范措施

为了避免此类事故的再次发生，提高配电网的供电可靠性，提出以下防范措施：（1）增强变压器抗短路能力，从设计、工艺和制造各方面提高产品的抗短路能力：高低压线圈层间绝缘采用菱格点胶绝缘纸，经器身真空干燥后，线圈固化成整体，从而增强产品的抗短路能力；线圈采用恒压浸漆干燥工艺，使线圈在真空干燥处理中能始终保持相对恒定的压力，使线圈轴向压紧更加可靠。（2）提高配电网设备的运维管理水平，利用成熟有效的检测手段进行巡视检查，对于设备缺陷和隐患做到早发现、早处理。

5.提高配电变压器质量措施

电力事业已经步入信息化时代，电力设备的种类不断增加，大部分设备中包含诸多技术，一旦一种技术出现故障，将会对整个系统产生影响。部分配电线路设备处于露天环境长期不间断工作状态，使得一些零部件出现问题，因此做好配电线路维护工作具有现实意义。

5.1提高设备使用管理质量

电力配电线路设备的使用寿命与操作水平、运行环境等因素存在较大关系，如果操作不规范、操作失误或无法保证运行所需的条件（温度、湿度等）、清洁等，也会对配电线路设备的使用寿命产生影响。电力运营时普遍存在工作人员操作时连续敲击的情况，本身只需要敲击一下即可，这种频繁敲击本身就是工作人员的不良习惯，直接严重磨损键帽，情况严重时直接出现敲破的情况，影响设备正常使用。同时运维人员需要严格按照检查计划进行维护，确保设备的工作情况。通过日常检查，可以有效降低设备运行中出现的故障，确保配电线路设备安全、准确运行。还能在一定程度上延长配电线路设备的使用寿命。具体应该做到以下几个方面：确保配电线路设备同步操作，消除差异；调节配电线路设备时需要解除连锁，完成后恢复；采取有效措施对配电线路设备的腐蚀、高温因素进行处理，有效避免安全事故的发生。以上几个方面对于电力运营的安全、高效具有重要意义，还能对电力运营环境进行优化。

5.2做好线路周边树木修剪、立杆检查

配电线路周边存在林木，受到四季变化的影响，绝缘子表面出现污染物质。线路运维检修人员要定期清理绝缘子表面的污染物，通过对线路两边树枝修剪，避免出现树枝刮到线路的情况。及时更换质量存在问题的绝缘子，避免线路故障出现，对线路正常使用造成影响；对配电线路立杆定期检查。立杆作为配电线路正常运营的基础，一旦出现问题，将会对整个线路造成影响。根据线路工程的要求保证埋杆深度与设计要求一致，当发现某个设备出现质量问题时，及时更换，避免造成安全事故发生。

6.结束语

通过分析配电变压器烧毁原因及防范措施，获取了相关理论。变压器烧毁属于配电网重大事故，可能导致供电中断或者安全事故，该问题出现的主要原因包括熔丝不匹配、负荷异常、变压器容量不足以及运维管理不到位等等，要求在实际工作中重视熔丝的选取、用电检查、变压器处理等工作。实例分析证明了上述理论，后续工作中，各地应重视变压器保护，使其发挥应有作用。

参考文献：

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