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【摘 要】配电变压器作为能量转换及输出的重要电力设备，对电网的安全运行更是具有决定性的作用。由于电网对变压器不可间断的要求，使变压器的工作时间相对较长，同时也就产生各种不可避免的故障。本文通过对配电变压器的常见故障进行分析，提出一些预防措施和检修建议，给配电运行人员提供参考，以减少配电变压器的故障发生。
【关键词】配电变压器；常见故障；预防；故障检修
随着社会整体经济的快速发展，社会用电客户对供电的质量要求也日益提高，这些都对电力系统能提供稳定、安全的电能源提出了更高的要求。配电变压器是电力系统可靠运行的重要基础组成部分，也是保证供电安全的首要前提。可是配电变压器在多年的实际运行工作中，我们发现一些故障还是经常发生的。不论是对供电企业的经济效益，还是社会综合效益，都是一种极大的损害。
一、配电变压器简述
我国变压器产品按电压等级一般可分为特高压（750kV及以上）、超高压（500kV）变压器、220-110kV变压器、35kV及以下变压器。配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为10-35kV、容量为6300kVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。目前10kV电压等级是我国应用最广的配电电压等级，据统计，10kV线路占我国配电线路总长度的80%以上。
配电变压器主要由输入线圈、输出线圈、铁芯三部分构成。输入线圈绕在铁芯上，称之为一次绕组，输出先前绕在铁芯上，称之为二次绕组。当一次绕组上面输入交流电时，由于电能产生磁场，交流电就会产生交流磁场，则会在一次绕组上产生交变的磁通量。交变磁通量在铁芯导磁的作用下，会在二次绕组中形成感应电流，该感应电流也是交变的感应电流。如果二次绕组的匝数比一次绕组的匝数，多出许多倍，则会在二次绕组中产生较高的电动势，电动势的高低与绕组的匝数成正比。因此在二次绕组中产生的电能的电压值就可以扩大很多，电压扩大了其电阻上面的损耗就可以减少，也使得电能传输得更远。从而可以将电力网络遍布很广泛的区域，其损耗也不会很多，节约了电能。
二、配电变压器的常见故障
1.外部引起的故障
（1）过电压引起故障
雷击等因素会引起电网内部的电磁能量异常转换，导致电压骤然升高，严重时可能危及变压器的内部绝缘结构，甚至烧毁变压器。变压器的高低压线路是架空线路，且架设在平原地区时受雷击的概率高，线路遭遇雷击时，会在变压器绕组上产生比额定电压高几十倍或以上的异常电压。此外，无功补偿引起谐振、铁磁谐振及间歇电弧接地等也会引起过电压。
（2）低压断线引起故障
此类故障往往发生在变压器低压侧的低压引线与接线柱连接处，一般是先出现局部发热，产生油质受氧化状况。如果没有得到及时处理，就会逐步发展为发热、甚至跳火，造成接线柱表面过热，变压器内部温度过高，绝缘被破坏，线路被烧断。
（3）接地不良引起故障
我们知道变压器的中性点电阻增大时，会产生强大的电流而烧断线路，如果中性点接地接触不良即会产生如短路、危及人员生命安全并使设备烧毁的严重事故。
（4）二次短路引起故障
如果二次侧产生过高的短路电流，同时在一次侧也要有一个很大的电流去和二次侧短路的电流，这种形式叫去磁作用。其后果直接使变压器在承受短路电流的同时也受到强大的电磁力，同时形成强大的机械应力在线圈的内部。
那么后果就是线圈压缩、铁芯夹板螺丝松动、绕组变形、变压器油质劣化、高压线圈畸形或开裂，甚至是铁芯结构产生破坏性的伤害。
2.内部发生的故障
（1）铁芯出现故障
铁芯故障主要包括：铁心多点接地，铁心与穿心螺杆间的绝缘损坏，铁芯硅钢片短路，鐵心表面金属间短接，硅钢片绝缘老化短路等。这类故障会造成铁心环流损耗异常，严重时甚至会烧毁铁心。如铁心多点接地时，铁芯和夹板之间有金属粉尘，在电磁力的作用下构成桥状，引起多点接地，会造成铁心局部过热而损坏线圈内部绝缘。
（2）绕组出现故障
线圈故障一般发生在高压侧，有匝间短路、层间短路、线圈对地放电等。这类故障，因制造和检修质量不好，或因变压器进水受潮、油质劣化、绝缘下降造成。其故障发生后，多出现油枕喷油、油味焦臭等现象。
（3）变压器油质变化
变压器运行的持续过程中，会使得变压器内部本身的温度产生变化。同时变压器的油质也会由于氧化作用而使得油质本身发生劣化现象。另外，不可估计的漏油现象也在实际的工作中常有发生。综合而言，这种变压器油质的劣化或不足现象直接导致绝缘性降低，使变压器运行工作中产生短路故障。
（4）分接开关引起故障
分接开关的故障主要有接触不良、触头烧坏、触头间短路、触头对地放电等。其原因除分接开关本身制造质量的问题外，还有触头结垢、受潮或操作不当等原因。这类故障，因为过热甚至产生电弧，使绝缘油焦糊气味较浓。
三、配电变压器故障的预防
1.根据用电负荷选择合适的变压器容量。既要避免因选择过小造成配电变压器烧坏，又要防止容量过大，造成浪费。
2.变压器安装避免供电半径过大，防止末端用户电压过低，避开易爆易燃、污染严重及地势低洼的地方；高压进线及低压出线便于施工、维护。
3.加强投运前检查
（1）检查试验合格证，不合格不允许使用；
（2）检查油箱油阀是否完整，有无渗油情况；
（3）检查分接头调压板是否松动，分接头的选定合适；
（4）检查外观是否整洁，套管有无污垢，破裂、松动，各部螺丝是否完整无缺；
4.做好运行维护工作
（1）要定期检查三相电压是否平衡，变压器的油位、温度、油色是否正常，有无渗漏，呼吸器内干燥剂的颜色是否变化。 （2）定期清理變压器上的污垢，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻，并加装绝缘护套避免异物落至套管上造成变压器相间短路。
（3）定期进行测温，油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃，最高不超过95℃，不得长期过负荷运行。
（4）避免三相负载的不平衡。变压器三相负载不平衡运行，将造成三相电压不平衡。对三相负载不平衡的变压器，应视最大电流的负荷，若在最大负荷期间测得的三相最大不平衡电流或中性线电流超过额定电流的25%时，应将负荷重新分配。
四、配电变压器故障检修的建议
1.运行中的变压器最好能在铁芯接地线上装设电流表，便于及时发现故障。特别是在放电冲击法消除接地现象后，更要加强监视，防止再次形成故障。
2.当出现铁芯多点接地故障时，要进行综合测定和全面分析检查后，再视现场具体情况选择处理方案，切不可盲目进行放电冲击或电焊烧除，以免造成绝缘损坏，使故障扩大。
3.每次吊芯大修时，一定要清洁油箱底部的油泥铁锈等杂物，并用油进行一次全面冲洗。
4.加强潜油泵及冷却器的检修，防止由于轴承的磨损或金属的剥落，引起变压器铁芯多点接地故障。
五、结语
配电变压器作为电力运行中重要的设备之一，其安全可靠的工作对保证整个电网的安全运作具有十分重要的意义。
同时对于配电变压器的常见故障，我们也要做到四个充分，即充分理解故障的产生必然性，充分认识故障的严重性，充分掌握维护的技术性，充分保证维护的时间性，从而为故障的预防和处理提供准确的依据，以保障电力系统的持续、可靠和安全性，为国家经济建设和人们生活水平的提高提供安全、可靠的电力能源。
参考文献：
[1]董其国. 电力变压器的故障与分析[M]. 北京：中国电力出版社， 2009
[2]赵家礼. 配电变压器修理手册[M]. 北京：中国电力出版社， 2009
[3]王纪昌. 晋高峰.配电变压器检查和常见故障分析[J]. 农机使用与维修， 2004
[4]蔡育明. 配电变压器故障及预防措施探讨[J]. 沿海企业与科技， 2010
[5]姚占国. 10kV配电线路故障的防范措施[J]. 民营科技， 2011
【关键词】配电变压器；常见故障；预防；故障检修
随着社会整体经济的快速发展，社会用电客户对供电的质量要求也日益提高，这些都对电力系统能提供稳定、安全的电能源提出了更高的要求。配电变压器是电力系统可靠运行的重要基础组成部分，也是保证供电安全的首要前提。可是配电变压器在多年的实际运行工作中，我们发现一些故障还是经常发生的。不论是对供电企业的经济效益，还是社会综合效益，都是一种极大的损害。
一、配电变压器简述
我国变压器产品按电压等级一般可分为特高压（750kV及以上）、超高压（500kV）变压器、220-110kV变压器、35kV及以下变压器。配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为10-35kV、容量为6300kVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。目前10kV电压等级是我国应用最广的配电电压等级，据统计，10kV线路占我国配电线路总长度的80%以上。
配电变压器主要由输入线圈、输出线圈、铁芯三部分构成。输入线圈绕在铁芯上，称之为一次绕组，输出先前绕在铁芯上，称之为二次绕组。当一次绕组上面输入交流电时，由于电能产生磁场，交流电就会产生交流磁场，则会在一次绕组上产生交变的磁通量。交变磁通量在铁芯导磁的作用下，会在二次绕组中形成感应电流，该感应电流也是交变的感应电流。如果二次绕组的匝数比一次绕组的匝数，多出许多倍，则会在二次绕组中产生较高的电动势，电动势的高低与绕组的匝数成正比。因此在二次绕组中产生的电能的电压值就可以扩大很多，电压扩大了其电阻上面的损耗就可以减少，也使得电能传输得更远。从而可以将电力网络遍布很广泛的区域，其损耗也不会很多，节约了电能。
二、配电变压器的常见故障
1.外部引起的故障
（1）过电压引起故障
雷击等因素会引起电网内部的电磁能量异常转换，导致电压骤然升高，严重时可能危及变压器的内部绝缘结构，甚至烧毁变压器。变压器的高低压线路是架空线路，且架设在平原地区时受雷击的概率高，线路遭遇雷击时，会在变压器绕组上产生比额定电压高几十倍或以上的异常电压。此外，无功补偿引起谐振、铁磁谐振及间歇电弧接地等也会引起过电压。
（2）低压断线引起故障
此类故障往往发生在变压器低压侧的低压引线与接线柱连接处，一般是先出现局部发热，产生油质受氧化状况。如果没有得到及时处理，就会逐步发展为发热、甚至跳火，造成接线柱表面过热，变压器内部温度过高，绝缘被破坏，线路被烧断。
（3）接地不良引起故障
我们知道变压器的中性点电阻增大时，会产生强大的电流而烧断线路，如果中性点接地接触不良即会产生如短路、危及人员生命安全并使设备烧毁的严重事故。
（4）二次短路引起故障
如果二次侧产生过高的短路电流，同时在一次侧也要有一个很大的电流去和二次侧短路的电流，这种形式叫去磁作用。其后果直接使变压器在承受短路电流的同时也受到强大的电磁力，同时形成强大的机械应力在线圈的内部。
那么后果就是线圈压缩、铁芯夹板螺丝松动、绕组变形、变压器油质劣化、高压线圈畸形或开裂，甚至是铁芯结构产生破坏性的伤害。
2.内部发生的故障
（1）铁芯出现故障
铁芯故障主要包括：铁心多点接地，铁心与穿心螺杆间的绝缘损坏，铁芯硅钢片短路，鐵心表面金属间短接，硅钢片绝缘老化短路等。这类故障会造成铁心环流损耗异常，严重时甚至会烧毁铁心。如铁心多点接地时，铁芯和夹板之间有金属粉尘，在电磁力的作用下构成桥状，引起多点接地，会造成铁心局部过热而损坏线圈内部绝缘。
（2）绕组出现故障
线圈故障一般发生在高压侧，有匝间短路、层间短路、线圈对地放电等。这类故障，因制造和检修质量不好，或因变压器进水受潮、油质劣化、绝缘下降造成。其故障发生后，多出现油枕喷油、油味焦臭等现象。
（3）变压器油质变化
变压器运行的持续过程中，会使得变压器内部本身的温度产生变化。同时变压器的油质也会由于氧化作用而使得油质本身发生劣化现象。另外，不可估计的漏油现象也在实际的工作中常有发生。综合而言，这种变压器油质的劣化或不足现象直接导致绝缘性降低，使变压器运行工作中产生短路故障。
（4）分接开关引起故障
分接开关的故障主要有接触不良、触头烧坏、触头间短路、触头对地放电等。其原因除分接开关本身制造质量的问题外，还有触头结垢、受潮或操作不当等原因。这类故障，因为过热甚至产生电弧，使绝缘油焦糊气味较浓。
三、配电变压器故障的预防
1.根据用电负荷选择合适的变压器容量。既要避免因选择过小造成配电变压器烧坏，又要防止容量过大，造成浪费。
2.变压器安装避免供电半径过大，防止末端用户电压过低，避开易爆易燃、污染严重及地势低洼的地方；高压进线及低压出线便于施工、维护。
3.加强投运前检查
（1）检查试验合格证，不合格不允许使用；
（2）检查油箱油阀是否完整，有无渗油情况；
（3）检查分接头调压板是否松动，分接头的选定合适；
（4）检查外观是否整洁，套管有无污垢，破裂、松动，各部螺丝是否完整无缺；
4.做好运行维护工作
（1）要定期检查三相电压是否平衡，变压器的油位、温度、油色是否正常，有无渗漏，呼吸器内干燥剂的颜色是否变化。 （2）定期清理變压器上的污垢，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻，并加装绝缘护套避免异物落至套管上造成变压器相间短路。
（3）定期进行测温，油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃，最高不超过95℃，不得长期过负荷运行。
（4）避免三相负载的不平衡。变压器三相负载不平衡运行，将造成三相电压不平衡。对三相负载不平衡的变压器，应视最大电流的负荷，若在最大负荷期间测得的三相最大不平衡电流或中性线电流超过额定电流的25%时，应将负荷重新分配。
四、配电变压器故障检修的建议
1.运行中的变压器最好能在铁芯接地线上装设电流表，便于及时发现故障。特别是在放电冲击法消除接地现象后，更要加强监视，防止再次形成故障。
2.当出现铁芯多点接地故障时，要进行综合测定和全面分析检查后，再视现场具体情况选择处理方案，切不可盲目进行放电冲击或电焊烧除，以免造成绝缘损坏，使故障扩大。
3.每次吊芯大修时，一定要清洁油箱底部的油泥铁锈等杂物，并用油进行一次全面冲洗。
4.加强潜油泵及冷却器的检修，防止由于轴承的磨损或金属的剥落，引起变压器铁芯多点接地故障。
五、结语
配电变压器作为电力运行中重要的设备之一，其安全可靠的工作对保证整个电网的安全运作具有十分重要的意义。
同时对于配电变压器的常见故障，我们也要做到四个充分，即充分理解故障的产生必然性，充分认识故障的严重性，充分掌握维护的技术性，充分保证维护的时间性，从而为故障的预防和处理提供准确的依据，以保障电力系统的持续、可靠和安全性，为国家经济建设和人们生活水平的提高提供安全、可靠的电力能源。
参考文献：
[1]董其国. 电力变压器的故障与分析[M]. 北京：中国电力出版社， 2009
[2]赵家礼. 配电变压器修理手册[M]. 北京：中国电力出版社， 2009
[3]王纪昌. 晋高峰.配电变压器检查和常见故障分析[J]. 农机使用与维修， 2004
[4]蔡育明. 配电变压器故障及预防措施探讨[J]. 沿海企业与科技， 2010
[5]姚占国. 10kV配电线路故障的防范措施[J]. 民营科技， 2011