胡家强
国网四川省电力公司蓬溪县供电分公司 四川省 遂宁市 629100
摘要：电能的最终利用绝大部分都是通过配电变压器的桥梁和纽带作用来实现的，在配电系统中，配电变压器占有着非常重要的位置。本文对配电变压器故障分析及诊断进行研究。
关键字：配电变压器；故障分析；诊断
配电电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备，它将输入的35kV或10kV变为输出的400V，供电所配电人员再将根据用户所需的380V或220V进行选接。配电变压器采用柱上安装或露天落地安装，它在电力系统中占据着至关重要的地位，一旦发生故障，将会直接或间接地影响到工业、商业、农业生产和人民群众的正常生活。
1 .配电变压器的常见故障类型
1.1配电变压器在送电和运行中常见的故障
（1）变压器在经过停运后送电或试送电时，往往发现电压不正常，如两相高一相低或指示为零；有的新投运变压器三相电压都很高，使部分用电设备因电压过高而烧毁等。
（2）高压保险丝熔断，导致送不上电。
（3）雷雨过后，变压器送不上电。
（4）变压器声音不正常，有时发出“吱吱”或“霹啪”的响声；有时在运行中发出如青蛙似的“唧哇唧哇”的叫声等。
（5）高压接线柱烧坏，高压套管有严重破损和闪络痕迹。
（6）在正常冷却情况下，变压器温度失常并且不断上升。
（7）油色变化，油内出现炭质。
（8）变压器发出吼叫声，从安全气道、储油柜向外喷油，油箱及散热管变形、漏油、渗油等。
1.2按变压器部件分类的故障
（1）绕组和匝间绝缘故障。绕组和匝间的绝缘是比较容易发生故障的部位。长时间的过负荷运行或散热条件差，使用年限长，都容易使变压器绕组绝缘老化脆裂，抗电强度大大降低，变压器受短路冲击，使绕组受力变形，隐藏着绝缘缺陷，一旦遇到电压波动，也可能击穿绝缘。变压器油进水，会使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压，造成绝缘击穿。在高低压绕组部位，因绝缘膨胀，使油道堵塞，也会影响散热，使绝缘过于老化，从而发生短路故障。由于防雷措施不完善，也可能发生绝缘击穿的情况[2]。
（2）引线绝缘故障。变压器引线是通过变压器套管内腔与外部线路相连，引线依靠套管绝缘。如果套管封闭不严导致进水，会引起绝缘受潮而击穿，严重时会使油箱暴露在空气中，造成内部闪络，引起接线处故障。
（3）铁芯绝缘故障。变压器铁芯是由硅钢片叠装而成的，硅钢片之间有绝缘漆膜，如果硅钢片固定不好，会使漆膜破坏产生涡流。夹紧铁芯的穿芯螺丝、压铁等部件爱你，如果绝缘破坏，也会发生过热现象，此外有铁屑、铁渣掉入变压器内都会造成铁芯故障。
（4）变压器套管闪络、爆炸。变压器高压侧多采用电容套管、因为瓷质不良而有沙眼或裂纹，电容本身缺陷，内部游离放电，甚至套管密封不好，有漏油现象，套管污秽都可能发生闪络和爆炸。
2.配电变压器的故障原因及诊断探讨
配电变压器发生故障时，我们可以从变压器的声音来判断故障的类型，从而正确的分析出产生故障的原因，进而解决处理好故障，恢复配电变压器的正常运行。
（1）调压分接开关不到位或接触不良。当变压器投入运行时，若分接开关不到位，将发出较大的“啾啾”响声，严重时造成高压熔丝熔断；如果分接开关接触不良，就会产生轻微的“吱吱”火花放电声，一旦负荷加大，就有可能烧坏分接开关的触头。
（2）缺相时的响声。当配电变压器发生缺相时，表现为：第二相不通，送上第二相仍无声，送上第三相时才有响声；或者第三相不通，响声不发生变化，和二相时一样。发生缺相的原因大致有三方面：①电源缺一相电；②变压器高压保险丝熔断一相；③变压器由于运输不慎，加上高压引线较细，造成振动断线。
（3）掉入异物和穿心螺杆松动。当变压器夹紧铁心的穿心螺杆松动，铁心上遗留有螺帽零件或变压器中掉入小金属物件时，变压器将发出“叮叮当当”的敲击声以及“吱啦吱啦”的像磁铁吸动小垫片的响声，而变压器的电压、电流和温度却正常。这类情况一般不影响变压器的正常运行，可等到停电时进行处理。
（4）变压器的铁心接地断线。当变压器的铁心接地断线时，变压器将产生“哔剥哔剥”的轻微放电声。
（5）变压器高压套管脏污和裂损。当变压器的高压套管脏污，表面釉质脱落或裂损时，会发生表面闪络，听到“嘶嘶”或“哧哧”的响声。
（6）外部线路断线或短路。当线路在导线的连接处或T接处发生断线，在刮风时时接时断，接触时发生弧光或火花，这时变压器就发出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫声；当低压线路发生接地或出现短路事故时，变压器就发出“轰轰”的声音；如果短路点较近，变压器将发出像老虎的吼叫声。
（7）变压器过负荷。当配电变压器超过负荷严重时，就发出低沉的如重载飞机的“嗡嗡”声。
（8）电压过高。当电源电压过高时，会使变压器过励磁，响声增大而且尖锐。
（9）其他声音。如果听到通过液体沉闷的“噼啪”声，则是导体通过变压器油面对外壳的放电声。内部放电送电时听到“噼啪噼啦”的清脆击铁声，则是导电引线通过空气对变压器外壳的放电声。
3.配电变压器故障分析及诊断案例
3.1案例1
3.1.1故障现象
在一个夏季的夜晚，雷雨过后，某供电所接到一个报修电话，反映在一台综合变供电区域内，照明电压三相严重失衡，动力电压缺相。
3.1.2故障原因分析
经过分析故障现象，我们怀疑是变压器缺相故障，可能的原因有如下几种：
1、电源缺相；
2、高压熔丝熔断或上下连接点断开假接造成缺相；
3、低压开关故障。开关上下口受力接触不实，接线松动或形成氧化层，造成的接触非接触现象，开关本体损坏，一旦遇到大功率负荷就失电。
4、低压线路的问题。如零线断线、低压线路端接触不良或导线长时间运行在中间隐蔽部分有断股现象。
5、变压器低压导电杆处，导线连接部位连接有问题。
6、变压器内部问题：
（1）分接开关经过几年的运行，接触点之间有碳化闪络现象。
（2）高低压绕组之间的问题。
（3）低压导电杆内部连接部位有问题，如装配时连接不紧固或运行时间长，松动等。
3.1.3故障检查
我们用绝缘棒一端抵在变压器器身的下部，一端对着耳朵听到变压器内部声音异常，似有“吱吱”的放电声，于是对变压器重新送电，送一相不通，送上第二相仍无声，送上第三相时才有响声，确定为变压器缺相。立即拉开低压断路器，针对故障现象进行了检查，电源缺相、高低压熔丝熔断、零线断接、配电设备接点虚接，都一一排除，唯有变压器内部可能出现了故障。立即填好抢修票，将变压器退出运行，在变压器两侧做好安全措施，对变压器直流电阻进行检测。根据测试数据分析，故障发生在变压器低压侧的中性点上，可能是因雷击，加之该台变压器是一台综合变，三相负载不平衡经常发生，Y0点在制造焊接上又是一个薄弱点。由于星点的断开，造成了上述的故障现象。抢修负责人立即向所长汇报，随即启动迎峰度夏抢修预案，对此台配电变压器进行了更换。
3.2防范措施
虽然配电变压器是一个故障机理复杂的设备，有相当一部分配电变压器故障是完全可以避免的，只要加强平时的巡视检查，严格按照规章制度办事，就可以将配电变压器故障消灭在萌芽状态之中，具体就是要在运行前做好检查测试和运行维护工作，确保配电变压器的安全稳定运行。
（1）对配电变压器定期进行负荷测量，及时三相负载不平衡和配电变压器重载、过载的现象，通过分负荷或增容的方式解决此类问题。
（2）加强配电变压器防雷保护，定期测量变压器接地电阻，容量100kVA及以上配电变压器接地电阻要求不大于4Ω，容量100kVA以下时接地电阻要求不大于10Ω。日行巡视时检查接地装置的螺丝是否松动、锈蚀。
（3）交接、大修、小修或设备运行异常时，按照标准要求对配电变压器进行电气试验，绝缘电阻不低于出厂值的70%，通过绝缘电阻试验结果与历史情况或原始数据相比较，发现变压器绝缘隐患。进行直流电阻试验，可以检查和发现配电变压器分接开关三相是否同期、配电变压器三相绕组是否因少量匝间短路而导致三相直流电阻不平衡等缺陷。
（4）加强配电线路运行维护，某些变压器往往因为外部原因造成故障，比如低压侧短路造成变压器烧毁等。
参考文献：
[1]浅谈配电变压器的运行维护及管理[J].宋诚彬.科技与企业.2020（23）