王翔
广东电网有限责任公司湛江供电局 广东省湛江市 524000
[摘要]配电变压器在发生事故之前，通常都会有异常情况，因为配电变压器的故障是由轻微发展为严重的。配电变压器的故障分为内部故障和外部故障两种。内部故障为配电变压器油箱内发生的各种故障；外部故障为配电变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。
[关键词]配电变压器；故障；分析；处理
一、一次配电变压器的故障抢修引发的思考
笔者所在班组曾处理一起电房由于变压器故障而导致附近居民楼停电的事件，经检修人员现场工作发现，该电房开关由于变压器故障过流而跳闸，变压器有轻微的烧焦味。班组的检修人员对现场进行了风险评估，办理了抢修工作票并对现场做好了相应的安全措施。检修人员对变压器外部进行了检查，发现变压器的套管完好，没有出现渗油的现象，所接的高低压电缆并没有发生烧坏的现象；变压器油枕油位在正常的位置；变压器分接开关外观完好，没有出现渗油的现象；变压器外壳并没有发生漏油的情况。针对此情况，检修人员初步判断变压器的绕组或者变压器的铁芯出现故障。绕组故障有匝间短路、绕组接地、相间短路和断线等。铁芯故障有硅钢间绝缘损坏，引起铁芯局部过热而溶化；有夹紧铁芯的穿芯螺栓绝缘损坏，使铁芯硅钢片与穿芯螺栓形成短路。由于现场的条件限制，无法进行吊芯检查，所以只能对变压器的绕组进行测试，判断变压器绕组是否出现问题。检修人员把变压器的高低压电缆接线全部拆除，并对变压器进行清抹，待所有测试前的准备工作完成并适合变压器测试的条件后，再对变压器进行测试。
检修人员对变压器进行绝缘电阻测试和变压器1档、2档和3档所有档位的直流电阻测试。
检修人员对变压器进行高对低及地（高压绕组对低压绕组及外壳）的绝缘电阻和低对高及地（低压绕组对高压绕组及外壳）的绝缘电阻。测的高对低及地绝缘电阻和低对高及地绝缘电阻的数据均为合格。
检修人员对变压器进行直流电阻测试，对照南方电网（电力设备预防性试验规程）规定，经检测发现该变压器绕组所测的直流电阻的数据已严重超标。
根据上述测试所得的数据判断出变压器的绕组出现匝间短路。分析绕组出现匝间短路的原因有：1、在制造和检修过程中，绕组局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。2、在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化。3、制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。4、绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。5、绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸性过高绝缘下降或油位太低，部分绕组暴露在空气中未能及时处理。
匝间短路时的故障现象使变压器过热油温增高，电源侧的电流增大，各相直流电阻不平衡。这也造成了该电房公变开关由于变压器故障过流而跳闸。
二、配电变压器的故障分析及处理
经过对该电房变压器故障抢修和处理，突显出检修人员能快速分析配电变压器的故障并对配电变压器的故障进行及时的处理尤为重要。
为了正确地处理故障，首先应掌握下列情况：变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障，外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，主要类型及处理办法如下：
1、绝缘故障
故障描述：变压器内部绝缘是其质量优劣的关键，大部分故障都因为变压器绝缘性能不佳而引起的。绝缘故障可分为绝缘损伤和介损超标，此类故障属于轻度性故障，当其出现时，变压器虽然仍能正常运行，但这只局限于短期内。处理方法：首先，检查油道是否堵塞，若存在杂物应及时清除；其次，检查油质和油位，若发生变质，将之及时更换或处理，若油面过低则应检查是否有渗漏或加油；再次，若绝缘受潮须干燥处理。
2、套管故障
主要有匝故障描述：套管是变压器内绕组与油箱外联结引线的重要保护装置，由于其易受污染、风雨、电场等自然条件的影响，而成为变压器故障多发部位。此类故障主要包括：套管位移、开焊、漏油，局部放电、套管炸裂等。处理方法：若因密封不严或绝缘受潮而出现套管故障，则应及时更换新的套管，不可将其继续使用，另外，要经常检查套管外表面，对上面的污垢和积灰应予以及时的清除。
3、绕组故障
故障描述：主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点：(1)在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；(2)在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化；(3)制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏；(4)绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；(5)绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。处理方法：对于绕组松动、位移等，其处理方法为将松脱的撑条、衬垫拧紧；对于变形部位，必要时予以更换、修补绝缘；对于绕组断路、匝间短路等，其处理方法为必须更换或修复绕组。
4、铁芯故障
故障描述：作为同绕组一样具有重要作用的铁芯，是传递和交换电磁能量的主要部件，也是保证变压器正常运行的关键。铁芯故障主要包括铁芯接地不良、铁芯多点接地、铁芯片间短路，其中铁芯多点接地故障是变压器较为常见的故障，分为牢靠性和动态性多点接地。铁芯柱的穿芯螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏也会而引起铁芯故障，其后果可能使穿芯螺杆与铁芯叠片造成两点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部熔毁，也可能造成铁芯叠片局部短路，产生涡流过热，引起叠片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。 处理方法：一发现变压器出现此故障，首先应停电测量铁芯的绝缘电阻，测试其绝缘强度，若低于标准，则及时更换绝缘垫和螺栓套管及硅钢片。铁芯故障大部分原因是:运行中变压器发生故障后，如果是铁芯故障应吊芯检查。首先应进行铁芯外观检查，再用直流电压、电流表法测量铁芯片间的绝缘电阻。如损坏不大，在损坏处涂漆即可。
5、分接开关故障
故障描述：故障主要有齿轮损坏、档序错乱、触头烧损等。处理方法：若分接开关触头仅发生过热、接触不良或轻微弧迹，可拆下检修，如分接开关位置错位要进行纠正、拧紧松动的螺栓、更换或修正触头弹簧；若烧伤严重或触头间对地放电则更换新分接开关。
参考文献：
[1]成晓燕.变压器常见故障处理[J].中国电力企业管理,2007(6):62-63。
[2]史郁秋.浅议配电变压器常见故障的分析及解决措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊）,2009（11）:24-27。
作者简介：王翔 男 1990年2月 本科 工程师 配电运行与检修