正确分析配电变压器安全问题

第一篇：正确分析配电变压器安全问题

正确分析配电变压器安全问题

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目前，10kV配电网变压器台普遍采用柱式结构，变压器高、低压侧的引线、母线，也大多使用了多股绝缘线，安装牢固，有效地提高了强度稳定性，防止了长期运行中的松动和断线事故的发生。但是，随着用电负荷的迅猛增长，特别是柱上变压器低压侧熔断件烧断后，因其引出线设计安装不当造成的安全问题屡有发生；同时，在路灯配电网改造过程中，由于引线安装失误导致客户设备烧坏的事故也有发生。下面以Yyno型联结变压器为例对上述问题作一分析。

1、柱上变压器裸露的高、低压绝缘子易造成抢修人员触电和外力短路故障

柱上变压器故障多以烧断低压熔断件为主，抢修人员处理此种故障，采取仅拉开故障相低压刀闸而非故障相继续供电的带电作业方式进行工作。这样处理，减小了停电范围和停电影响，但增大了抢修人员工作的危险性，尤其是在夜间抢修和作业环境恶劣时，易造成人员触电。处理此类故障在不能停电作业的情况下，预防柱上工作人员触电事故的发生，可采取对变压器绝缘子加装绝缘护罩的办法。这样做可同时减少变压器发生出口短路的机会，特别是在人口稠密地区，能有效地防止变压器绝缘子上落异物导致的外力短路事故发生。

2、变压器三相负荷不平衡及低压中性线引出线截面过小的危害

2.1三相负荷不平衡的危害

据统计，部分变压器的过负荷是由于三相负荷不平衡引起的，严重情况下的不平衡造成中性点偏移过大，某相电压升高(最高可接近线电压)可能烧毁接在该相运行的客户设备，相反又有可能造成接在另一相上的客户设备因电压过低而无法启动使用。

2.2中性线引出线故障的危害

三相不平衡时，中性线要流过不平衡电流(最大可接近相电流)，若中性线引出线截面过小或接头安装不牢，有可能在超过额定负荷情况下烧断造成客户用电设备不能正常使用或被烧毁。

3、变压器低压侧一相熔断件烧断的危害

3.1对用电客户的影响

熔断件烧断后所带低压线路停电，造成所带用电设备停运；未熔断两相低压线路所带用户可照常用电，但电压要降低，在两相负荷平衡的情况下，每相电压降至原来的，若负荷不平衡，则有可能因电压过低而影响一相线路上所带客户的正常用电。

3.2对带电处理熔断件烧断故障的抢修人员的人身安全威胁

除了有人身触电的危险外，还存在着此种情况下设备的不安全运行状态易造成人员高处坠落事故的发生，如2000年7月15日凌晨，我公司某单位线路抢修人员在处理一台容量为315kVA柱上配变低压B相熔断件烧断故障时，由于截面35mm2的中性线承载了变压器过负荷时的相电流，严重高温过热，当抢修人员登上变台系好安全带准备作业时，安全带触及到中性线引出线裸露的接头处而烧断，人员从3m高处坠落，导致人身伤害事故发生。为此，我公司特制订了以下反事故措施：

(1)逐步将线号小的中性线引出皮线更换为与相线同截面的交联绝缘线，避免接头裸露或触及作业人员身体部位。

(2)上述改造工作完成之前，抢修人员再处理此类故障时，登杆作业人员要随身携带纸片或塑料条或蜡烛，对变压器中性线引出线和器身等可能发热部位进行测试，以防上述情况和烫伤事故发生。

4、路灯电源改造过程中最常见的故障

自1999年开始，我公司实施了一项技术决策，北京路灯照明供电取消10kV专用高压，路灯作为一个用户改由10kV配电线路接单相变压器进行供电。在此项工程改造过程中，由于施工安装不当，错把路灯单相变压器低压相线和中性线接反，合闸试灯造成了有的用户用电设备承受线电压而烧毁，而有的用户因电压降为零而无法正常使用。

5、结束语

目前，10kV配电网中电缆和箱式变的使用越来越普遍，特别是在大中城市，随着基础设施改造的需要，使用落地的箱式设备日趋增多。但是柱上变压器作为主设备，仍然发挥着承上启下的重要作用，短时间内不会退出，这也就决定了其运行状态安全稳定与否，仍影响着客户的正常用电以及维护其运行的修试人员的人身安全。

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第二篇：变压器安全问题

摘要： 当今世界，无论是发达国家还是发展中国家，配电变压器都存在安全、环保方面的问题，成为制约电力工业可持续发展的因素，引起全行业密切关注。

关键词： 变压器 安全 环保

当前的世界范围内，不间断的电力供应已成为工业生产、国防军事、科技发展及人民生活中至关重要的因素。人们对能源不间断供应的依赖性常常是直到厂房里的生产设备突然停 止工作、大楼灯光突然全部熄灭、电梯被悬在楼层之间时才意识到各种断路器、布线及变压 器的重要性。

变压器故障通常是伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧而发生，随后电力设备即发生短路或 其他故障，轻则可能仅仅是机器停转，照明完全熄灭，严重时会发生重大火灾乃至造成人身 伤亡事故。因此如何确保变压器的安全运行受到了世界各国的广泛关注。

美国HSB公司工程部总工程师William Bartley先生，主要负责对大型电力设备尤其是发 电机和变压器的分析和评估工作，并负责重大事故的调查、检修程序的改进及新型检测技术方面的研究。自70年代以来，他负责调查了数千起变压器故障并进行了几十年的科学统计研究。

在中国高速的现代化发展中，电力工业的安全运行更起着关键作用。本文从介绍美国19 88年至1997年10年间变压器故障的统计数据进行分析，为国内提供参考资料及可借鉴的科学统计方法，以达到为电力部门服务的目的。

变压器故障的统计资料

1．1 各类型变压器的故障

过去10年来，HSB发生几百起变压器故障造成了数百万美金的损失。此列出了按变压器类型显示的变压器故障统计数。从此的显示可以看出除1988年外，电力变压器故障始终占据主导位置。

1．2 不同用户的变压器故障

变压器使用在不同的部门，故障率是不同的。为了分析变压器发生故障的危险性，可将 用户划分为11个独立类型：（1）水泥与采矿业；（2）化工、石油与天然气；（3）电力部 门；（4）食品加工；（5）医疗；（6）制造业；（7）冶金工业；（8）塑料；（9）印刷业 ；（10）商业建筑；（11）纸浆与造纸业。

按照HSB的Rick Jones博士风险管理的方法，将“风险”定义为发生频率与损失程度。损失程度可以被定义为年平均毛损失，而发生频率（或称为概率）则可定义为故障发生平均 数除以总数。所以，对于每一个给定的独立组来说：

频率 = 故障数 / 该组中的变压器台数

（举例来说，如果每年平均有10起故障，在一个给定的独立组中有1,000个用户，在该组中 任何地点故障的概率就是0.01/年。）因此，可以采用产品的故障频率与程度将变压器的风 险按用户加以划分。（风险=频率×程度）。

10年中10个独立组中变压器风险性的频率—程度“分布图”。每组曲线 中，X轴表示频率、Y轴表示程度（或平均损失），X－Y的关系就形成了一个风险性坐标系统。其中的斜线称为风险等价曲线（例如，对于＄1,000的0.1的可能性与＄10,000的0.01的可 能性可认为是同等风险的）。坐标中右上角的象限是风险性最高的区域。

当考虑到频率和程度时，电力部门的风险是最高的，冶金工业及制造业 分别列在第二和第三位。

1．3 各种使用年限变压器的故障

按照变压器设计人员的说法，在“理想状况下”变压器的使用寿命可达30～40年，很明 显的是在实际中并非如此。在1975年的研究中，故障时的变压器平均寿命为9.4年。在1985 年的研究中，变压器平均寿命为14.9年。通常有盆形曲线显示使用初期的故障率以及位于右 端的老化结果，然而故障统计数据显示变压器的使用寿命并非无法预测。此显示了该研究中使用寿命的统计数据，这些数据可以用来确定对变压器进行周期检查的时间和费用。

在电力工业中变压器的使用寿命应当给予特别地关注。美国在二战后经历了一个工业飞速发展的阶段，并导致了基础工业特别是电力工业大规模的发展。这些自50年代到80年代安 装的设备，按其设计与运行的状况，现在大部分都已到了老化阶段。据美国商业部的数据，在1973～1974年间电力工业在新设备安装方面达到了顶峰。如今，这些设备已运行了近25年，故必须对已安装变压器的故障可能性给予特别的关注。

变压器故障原因分析

HSB收集了有关变压器故障10年来的资料并进行分析的结果表明，尽管老化趋势及使用 不同，故障的基本原因仍然相同。HSB公司电气部的总工程师J.B.Swering在论文中写到：“多种因素都可能影响到绝缘材料的预期寿命，负责电气设备操作的人员应给予细致地考虑。这些因素包括：误用、振动,过高的操作温度、雷电或涌流、过负荷、对控制设备的维护 不够、清洁不良、对闲置设备的维护不够、不恰当的润滑以及误操作等。"

下表中给出了在过去几十年中HSB公司总结出的有关变压器故障的基本原因，表中列出了分别由1975、1983以及1998年的研究得出的关于故障通常的原因及其所占百分比。

2.1 雷击

雷电波看来比以往的研究要少，这是因为改变了对起因的分类方法。现在，除非明确属 于雷击事故，一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。

2．2 线路涌流

线路涌流（或称线路干扰）在导致变压器故障的所有因素中被列为首位。这一类中包括 合闸过电压、电压峰值、线路故障/闪络以及其他输配(T＆D)方面的异常现象。这类起因在 变压器故障中占有显著比例的事实表明必须在冲击保护或对已有冲击保护充分性的验证方面 给与更多的关注。

2．3 工艺/制造不良

在HSB于1998年的研究中，仅有很小比例的故障归咎于工艺或制造方面的缺陷。例如出 线端松动或无支撑、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足以及油箱中留有异物。

2．4 绝缘老化

在过去的10年中在造成故障的起因中，绝缘老化列在第二位。由于绝缘老化的因素，变 压器的平均寿命仅有17.8年，大大低于预期为35～40年的寿命！在1983年，发生故障时变压 器的平均寿命为20年。

2．5 过载

这一类包括了确定是由过负荷导致的故障，仅指那些长期处于超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常会发生在发电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况下。最终造成变 压器超负荷运行，过高的温度导致了绝缘的过早老化。当变压器的绝缘纸板老化后，纸强度 降低。因此，外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损，进而发生故障。

2．6 受潮

受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘 油中存在水分。

2．7 维护不良

保养不够被列为第四位导致变压器故障的因素。这一类包括未装控制其或装的不正确、冷却剂泄漏、污垢淤积以及腐蚀。

2．8 破坏及故意损坏

这一类通常确定为明显的故意破坏行为。美国在过去的10年中没有关于这方面变压器故 障的报道。

2．9 连接松动

连接松动也可以包括在维护不足一类中，但是有足够的数据可将其独立列出，因此与以 往的研究也有所不同。这一类包括了在电气连接方面的制造工艺以及保养情况，其中的一个 问题就是不同性质金属之间不当的配合，尽管这种现象近几年来有所减少。另一个问题就是 螺栓连接间的紧固不恰当。

变压器维护建议

根据以上统计分析结果，用户可制订一个维护、检查和试验的计划。这样不但将显著地 减少变压器故障的发生以及不可预计的电力中断，而且可大量节约经费和时间。因为一旦发 生事故，不仅修理费用以及停工期的花费巨大，重绕线圈或重造一台大型的电力变压器更需 要6到12个月的时间。因而，一个包括以下建议的良好维护制度将有助于变压器获得最大的使用寿命。

3．1 安装及运行

（1）确保负荷在变压器的设计允许范围之内。在油冷变压器中需要仔细地监视顶层油 温。

（2）变压器的安装地点应与其设计和建造的标准相适应。若置于户外，确定该变压器 适于户外运行。

（3）保护变压器不受雷击及外部损坏危险。

3．2 对油的检验

变压器油的介电强度随着其中水分的增加而急剧下降。油中万分之一的水分就可使其介电强度降低近一半。除小型配电变压器外所有变压器的油样应经常作击穿试验，以确保正确 地检测水分并通过过滤将其去除。

应进行油中故障气体的分析。应用变压器油中8种故障气体在线监测仪，连续测定随着变压器中故障的发展而溶解于油中气体的含量，通过对气体类别及含量的分析则可确定故障 的类型。每年都应作油的物理性能试验以确定其绝缘性能，试验包括介质的击穿强度、酸度、界面张力等等。

3．3 经常维护

（1）保持瓷套管及绝缘子的清洁。

（2）在油冷却系统中，检查散热器有无渗漏、生锈、污垢淤积以及任何限制油自由流动的机械损伤。

（3）保证电气连接的紧固可靠。

（4）定期检查分接开关。并检验触头的紧固、灼伤、疤痕、转动灵活性及接触的定位。

（5）每三年应对变压器线圈、套管以及避雷器进行介损的检测。

（6）每年检验避雷器接地的可靠性。接地必须可靠，而引线应尽可能短。旱季应检测 接地电阻，其值不应超过5Ω。

（7）应考虑将在线检测系统用于最关键的变压器上。目前市场上有多种在线检测系统，供应商将不同的探测器与传感器加以组装，并将其与数据采集装置相连，同时提供了通过 调制解调器实现远距离通讯的功能。美国SERVERON 公司的TrueGas油中8种故障气体在线监 测仪就是极好的选择。此系统监测真实故障气体含量，结合“专家系统”诊断将无害情况与 危险事件加以区分，保证变压器的安全运行。

结束语

变压器是电网中的重要设备之一。虽配有避雷器、差动、接地等多重保护，但由于内部 结构复杂、电场及热场不均等诸多因素，事故率仍然很高。中国在70年代的10年中，110kV 及以上变压器的年平均绝缘事故率约为17.66台次，恶性事故和重大损失也时有发生。因此 借鉴国外经验，利用先进在线监测设备，加强状态维护模式，以使电力供应更加安全可靠。

第三篇：常见配电变压器故障分析

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配电变压器是配电网中的主要设备，也是工农业、居民用电中供给动力的主要设备。一旦发生故障，将影响工农业生产和人民的正常生活，给企业带来经济损失。为了减少配电变压器故障发生的概率、提高配变供电可靠性，本文通过对电力系统中配电变压器常见的故障类型及故障原因进行分析，并提出相应的防范措施，给配电运行人员提供参考，以减少配电变压器的故障。

随着经济的飞速发展，电力需求旺盛，配电变压器在电力系统及生产生活中占据着至关重要的地位。虽然经过多年配网改造，配电变压器高低压都配套预防故障的保护装置，使配电变压器损坏发生率由原来每年占总配电变压器台数的30%～40%，下降到目前每年的3%～5%左右，但由于雷击、高温过负荷等原因，故障发生的数量还相当大。配电变压器的故障逐渐成为配网的主要故障。损坏的配电变压器不仅增加了管理费用的压力，还影响了农民生活、生产的正常用电，成为最困扰基层管理单位供电管理的实际问题。需要通过认真总结和分析配电变压器故障的类型和原因，采取正确的预防措施，为配电变压器的运行管理提供借鉴和参考。配电变压器常见故障类型

配电变压器常见故障主要有温度异常、声音异常、三相不平衡、高压保险丝熔断故障、雷击损坏、漏油等。故障原因分析

2.1 温度异常

产生此类故障的原因多为变压器绕组故障，配变在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；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。

2.2 声音异常

变压器正常运行时，由于交变磁通经过铁芯产生电磁力，铁芯发出均匀的“嗡嗡”声。当变压器发出“噼啪”的爆裂声时，可能是绕组或铁芯的绝缘被击穿，或者引线等带电导体与油箱或铁芯距离过小发生放电；变压器匝间短路，不但会发出放电声音，且故障点局部严重发热使油沸腾汽化，会发出“咕噜咕噜”的沸水声。

2.3 三相电压不平衡

造成配变三相电压不平衡的原因可能是因为工作人员不合理分配三相负荷；居民私拉乱接等均能造成三相负荷不平衡，从而引起当负荷轻的相电压升高，负荷重的相电压降低，电流升高，最终导致变压器匝间短路，烧坏变压器。

2.4 高压保险丝熔断故障

造成此类故障的原因一是随着社会经济的不断发展，用电量增加迅速，原有变压器容量

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小，造成变压器过载运行；或者是季节气候原因造成用电高峰，使变压器过载运行。由此产生过高的温度则会导致绝缘老化，纸强度降低，导致绝缘破损，进而发生故障。

2.5 雷击损坏

按配网运行规程要求，配电变压器必须在高、低压侧安装合格的避雷器，且接地良好，防止雷击过电压危害变压器高低压线圈及套管，避雷器的防雷接地引下线、变压器的金属外壳和变压器低压侧中性点，应连接在一起，然后再与接地装置相连接，接地电阻应不大于4欧。但实际运行中有许多变压器的接地引下线被盗割和破坏；或由于维护不当造成锈蚀严重接地电阻增大，甚至锈断等都将起不到引雷作用，造成配变雷击故障。

2.6 漏油

变压器漏油主要是变压器经长期运行，各连接处的密封胶垫老化、龟裂，造成渗油，使绝缘油吸潮，导致绝缘性能下降。或者由于密封垫本身的产品质量不过关；焊接质量不良；安装工艺和安装操作不规范；铸件有砂眼以及设备结构不合理和制造问题等等。常见配电变压器故障的预防

针对以上配电变压器常见故障的原因分析可以发现，有相当一部分变压器故障是完全可以避免的。本文总结几点变压器故障的预防措施。

（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。在变压器投入运行前，一般应做下列各项检查工作：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检查油位是否达到指示范围、无油枕的变压器油应高于分接头25mm，超过散热管的上管口；④检查分接头调压板是否松动，分接头的选定合适；⑤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；⑥检查高压熔丝配备是否合理。

（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定期清理变压器上的污垢，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合理选择变压器的高低压熔丝。一般情况下变压器的高压侧熔丝选择在1.2-1.5倍高压额定电流，低压侧按额定电流选用，即使发生低压短路故障，熔丝也能对变压器起到应有的保护作用。⑤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

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电流超过额定电流的25%时，应将负荷重新分配。结语

导致配电变压器故障发生的原因是多种多样的，通过对变压器的常见故障分析，采取合理的解决措施和预防手段，可以将变压器故障产生的损失降至最低，确保配电线路的安全可靠运行。

第四篇：配电变压器防雷保护措施分析

1前言

我国共有2400个县级农村电网及280个城市电网，配电变压器数量达数百万台，加之我国土地辽阔，且雷暴日偏多，如南方某些地区年雷暴日高达100～130日，配电变压器受雷电波侵害较为严重，这不仅给供电企业带来极大的经济损失，而且严重影响供电可靠性。为此，为了防止雷电波对配电变压器的侵害，保证配电变压器安全运

行，有必要对配电变压器防雷保护措施逐一分析，从而有选择性的采取适当的防雷保护措施。

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(1)在配电变压器高压侧装设避雷器。根据sdj7－79《电力设备过电压保护设计技术规程》规定：“配电变压器的高压侧一般应采用避雷器保护，避雷器的接地线和变压器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连接在一起接地。”这也是部颁dl/t620－1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。

然而，大量研究和运行经验均表明，仅在高压侧采用避雷器保护时，在雷电波作用下仍有损坏现象。一般地区年损坏率为1，在多雷区可达5左右，个别100雷暴日的雷电活动特殊强烈地区，年损坏率高达50左右。究其主要原因，乃是雷电波侵入配电变压器高压侧绕组所引起的正、逆变换过电压造成的。正、逆变换过电压产生的机理如下：

①逆变换过电压。即当3～10kv侧侵入雷电波，引起避雷器动作时，在接地电阻上流过大量的冲击电流，产生压降，这个压降作用在低压绕组的中性点上，使中性点电位升高，当低压线路比较长时，低压线路相当于波阻抗接地。因此，在中性点电位作用下，低压绕组流过较大的冲击电流，三相绕组中流过的冲击电流方向相同、大小相等，它们产生的磁通在高压绕组中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势。三相脉冲电势方向相同、大小相等。由于高压绕组接成星形，且中性点不接地，因此在高压绕组中，虽有脉冲电势，但无冲击电流。冲击电流只在低压绕组中流通，高压绕组中没有对应的冲击电流来平衡。因此，低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流，产生很大的零序磁通，使高压侧感应很高的电势。由于高压绕组出线端电位受避雷器残压固定，这个感应电势就沿着绕组分布，在中性点幅值最大。因此，中性点绝缘容易击穿。同时，层间和匝间的电位梯度也相应增大，可能在其他部位发生层间和匝间绝缘击穿。这种过电压首先是由高压进波引起的，再由低压电磁感应至高压绕组，通常称之为逆变换。

②正变换过电压。所谓正变换过电压，即当雷电波由低压线路侵入时，配电变压器低压绕组就有冲击电流通过，这个冲击电流同样按匝数比在高压绕组上产生感应电动势，使高压侧中性点电位大大提高，它们层间和匝间的梯度电压也相应增加。这种由于低压进波在高压侧产生感应过电压的过程，称为正变换。试验表明，当低压进波为10kv，接地电阻为5ω时，高压绕组上的层间梯度电压有的超过配电变压器的层间绝缘全波冲击强度一倍以上，这种情况，变压器层间绝缘肯定要击穿。

(2)在配电变压器低压侧加装普通阀型避雷器或金属氧化物避雷器。这种保护方式的接线为：变压器高、低避雷器的接地线、低压侧中性点及变压器金属外壳四点连接在一起接地(或称三点共一体)。

运行经验和试验研究表明，对绝缘良好的配电变压器，仅在高压侧装设避雷器时，仍有发生由于正、逆变换过电压造成的雷害事故。这是因为高压侧装设的避雷器对于正变换或逆变换过电压都是无能为力的。正、逆变换过电压作用下的层间梯度，与变压器的匝数成正比，与绕组的分布有关，绕组的首端、中部和末端均有可能破坏，但以末端较危险。低压侧加装避雷器可以将正、逆变换过电压限制在一定范围之内。

(3)高、低压侧接地分开的保护方式。这种保护方式的接线为高压侧避雷器单独接地，低压侧不装避雷器，低压侧中性点及变压器金属外壳连接在一起，并与高压侧接地分开接地。

研究表明，这种保护方式利用大地对雷电波的衰减作用可基本上消除逆变换过电压，而对正变换过电压，计算表明，低压侧接地电阻从10ω降至2.5ω时，高压侧的正变换过电压可降低约40。若对低压侧接地体进行适当的处理，就可以消除正变换过电压。

该保护方式简单、经济，但对低压侧接地电阻要求较高，有一定的推广价值。

配电变压器防雷保护措施多种多样，除以上列举的以外，还有在配电变压器铁心上加装平衡绕组抑制正逆变换过电压；在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器等等。

3配电变压器防雷保护措施应用

通过以上分析，可以看出，各种防雷保护措施各有其特点，各地应根据雷暴日雷电活动强度来合理选择适当的防雷保护措施。好范文版权所有

(1)在平原等少雷区，配电变压器年损坏率较低，可只采用配电变压器高压侧装设避雷器的方式。

(2)在一般雷电日地区，推荐采

第五篇：配电变压器损坏原因分析及对策

配电变压器损坏原因分析及对策

摘要：该文分析了配电变压器常见的损坏原因,如:过载、违章加油。提出了防止变压器损坏的对策。

关键词：配电变压器；过载；损坏

原因分析

在广大农村，配电变压器时常损坏，特别是在农村用电高峰期和雷雨季节更是时有发生，笔者通过长期跟踪调查发现导致配电变压器损坏的主要原因有以下几个方面。

1.1 过载

一是随着人们生活的提高，用电量普遍迅速增加，原来的配电变压器容量小，小马拉大车，不能满足用户的需要，造成变压器过负载运行。二是由于季节性和特殊天气等原因造成用电高峰，使配电变压器过载运行。由于变压器长期过载运行，造成变压器内部各部件、线圈、油绝缘老化而使变压器烧毁。

1.2 绕组绝缘受潮

一是配电变压器的负荷大部分随季节性和时间性分配，特别是在农村农忙季节配电变压器将在过负荷或满负荷下使用，在夜晚又是轻负荷使用，负荷曲线差值很大，运行温度最高达80 ℃以上，而最低温度在10 ℃。而且农村变压器因容量小没有安装专门的呼吸装置，多在油枕加油盖上进行呼吸，所以空气中的水分在绝缘油中会逐渐增加，从运行八年以上的配电变压器的检修情况来看，每台变压器底部水分平均达100 g以上，这些水分都是通过变压器油热胀冷缩的呼吸空气从油中沉淀下来的。二是变压器内部缺油使油面降低造成绝缘油与空气接触面增大，加速了空气中水分进入油面，降低了变压器内部绝缘强度，当绝缘降低到一定值时变压器内部就发生了击穿短路故障。

1.3 对配电变压器违章加油

某电工对正在运行的配电变压器加油，时隔1 h后，该变压器高压跌落开关保险熔丝熔断两相，并有轻微喷油，经现场检查，需要大修。造成该变压器烧毁的主要原因：一是新加的变压器油与该变压器箱体内的油型号不一致，变压器油有几种油基，不同型号的油基原则上不能混用；二是在对该配电变压器加油时没有停电，造成变压器内部冷热油相混后，循环油流加速，将器身底部的水分带起循环到高低压线圈内部使绝缘下降造成击穿短路；三是加入了不合格变压器油。

1.4 无功补偿不当引起谐振过电压

为了降低线损，提高设备的利用率，在《农村低压电力技术规程》中规定配电变压器容量在100 kVA以上的宜采用无功补偿装置。如果补偿不当在运行的线路上总容抗和总感抗相等，则会在运行的该线路及设备内产生铁磁谐振，引起过电压和过电流，烧毁配电变压器和其它电气设备。

1.5 系统铁磁谐振过电压

农网中10 kV配电线路由于长短、对地距离、导线规格不一致，再加上配电变压器、电焊机、电容器以及大型负载的投切等运行参数发生很大变化时，或10 kV中性点不接地系统单相间歇性接地可能造成系统发生谐振过电压。一旦发生系统谐振过电压，轻者是将配电变压器高压熔丝熔断，重者将会造成配电变压器烧毁，个别情况下将引起配电变压器套管发生闪络或爆炸。

1.6 雷电过电压

配电变压器按规定要求必须在高、低压侧安装合格的避雷器，以降低雷电过电压、铁磁谐振过电压对变压器高低压线圈或套管的危害。主要有以下原因造成配电变压器过电压而损坏：一是避雷器安装试验不符合要求，安装避雷器一般是三只避雷器只有一点接地，在长期运行中由于年久失修、风吹雨打造成严重锈蚀，气候变化及其它特殊情况造成接地点断开或接触不良，当遇有雷电过电压或系统谐振过电压时，由于不能及时对大地进行泄流降压因而击穿变压器；二是因多数变压器都在保险公司投了保，由此而产生的重保险公司赔偿、轻维护管理，有的用户认为变压器参加了保险，避雷器安装与否、试验与否都无所谓，反正变压器坏了保险公司负责赔偿，也是多年来配电变压器损坏严重的一个重要因素；三是只重视变压器高压侧避雷器的安装试验，而轻视低压侧避雷器的安装试验，因变压器低压侧不安装避雷器，在变压器低压侧遭雷击时，产生逆变对变压器高压侧线圈进行冲击的同时，低压侧线圈也有损坏的可能。

1.7 二次短路

当配电变压器二次短路时，在二次侧产生高于额定电流几倍甚至几十倍的短路电流，而在一次侧也要同时产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的去磁作用，如此大的短路电流，一方面使变压器线圈内部将产生巨大机械应力，致使线圈压缩，主副绝缘松动脱落、线圈变形。另一方面由于短路电流的存在，导致一、二次线圈温度急剧升高，此时如果一、二次保险选择不当或使用铝铜丝代替，可能很快使变压器线圈烧毁。

1.8 分接开关压接不良

一是分接开关本身质量差，结构不合理，弹簧压力不够，动静触头不完全接触，错位的动静触头之间的绝缘距离变小，在两抽头之间发生放电或短路，很快烧毁变压器抽头线圈或整个绕组；二是人为原因，个别电工对无载调压的原理不清楚，调压后导致动静触头部分接触或由于变压器分接开关接点长期运行，静触头有污垢造成接触不良而放电打火使变压器烧毁。

1.9 呼吸器孔堵死

一般在50 kVA以上变压器的油枕上都安装有“呼吸器”。“呼吸器”罩体一般都是透明的玻璃筒体，内装有“吸潮剂”，搬运时易碰碎，所以一般情况下厂家在出厂时暂不安装，在变压器油枕装“呼吸器”的位置上用螺丝钉将一块“小方铁板”封堵在“吸潮器”的位置上，起到防潮的作用。在投入运行时要及时拆除“小方铁板”，如不及时拆除更换成“呼吸器”，由于运行后热量不断产生，绝缘油受热膨胀，变压器内压力升高，油路无法循环，热量散发不出去，铁芯和线圈的热量越来越高，绝缘性能下降，最终导致变压器烧毁。

1.10 其它

配电变压器在日常运行维护管理中，经常出现的问题：一是检修或安装过程中，紧固或松动变压器导电杆螺帽时，导电杆随着转动，可能导致二次侧引出的软铜片相碰，造成相间短路或一次侧线圈引线断；二是在变压器上进行检修不慎掉下物体、工具砸坏套管，轻则造成闪络接地，重则造成短路；三是在并列运行的变压器检修、试验或更换电缆后未进行核相，随意接线导致相序接错，变压器投入运行后将产生很大的环流而烧毁变压器；四是在变压器低压侧装有防盗计量箱，由于空间问题、工艺压接不好，有的直接用导线缠绕，致使低压侧接线接触电阻过大，大负载运行时发热、打火，使导电杆烧坏。

对策

针对以上种种配电变压器损坏的原因分析，有相当一部分配电变压器损坏是可以避免的，还有一些只要加强设备巡视检查，严格安规章制度办事，就可以将变压器损坏事故消灭在萌芽状态。具体对策如下。

2.1 做好运行前的检查测试

配电变压器投运前必须进行现场检测，其主要内容如下。

油枕上的油位计是否完好，油位是否清晰且在与环境相符的油位线上。油位过高，在变压器投入运行带负荷后，油温上升，油膨胀很可能使油从油枕顶部的呼吸器连接管处溢出；过低，则在冬季轻负荷或短时间内停运时，可能使油位下降至油位计看不到油位。套管、油位计、排油阀等处是否密封良好，有无渗油现象。否则当变压器带负荷后，在热状态下会发生更严重的渗漏现象。

防爆管(呼吸气道)是否畅通完好，呼吸器的吸潮剂是否失效。

变压器的外壳接地是否牢固可靠，因为它对变压器起着直接的保护作用。

变压器一、二次出线套管及它们与导线的连接是否良好，相色是否正确。

变压器上的铭牌与要求选择的变压器规格是否相符。如各侧电压等级、变压器的接线组别、变压器的容量及分接开关位置等。

测量变压器的绝缘。用1000～2500 V兆欧表测量变压器的一、二次绕组对地绝缘电阻(测量时，非被测量绕组接地)，以及一、二次绕组间的绝缘电阻，并记录测量时的环境温度。绝缘电阻的允许值没有硬性规定，但应与历史情况或原始数据相比较，不低于出厂值的70％(当被测变压器的温度与制造厂试验时的温度不同时，应换算到同一温度再进行比较)。

测量变压器组连同套管的直流电阻。配电变压器各相直流电阻的相互差值应小于平均值的4％，线间直流电阻的相互差值应小于平均值的2％。

若以上检查全部合格，将100 ℃以上的酒精温度计插入该变压器测温孔内，以便随时监测变压器的运行温度，再将变压器空投(不带负荷)，检查电磁声有无异常，测量二次侧电压是否平衡，如平衡，说明变压器变比正常，无匝间短路，变压器可以带负荷正常运行了。

2.2 运行中注意事项

对配电变压器在运行管理中必须做好如下内容。

在使用配电变压器的过程中，一定要定期检查三相电压是否平衡，如严重失衡，应及时采取措施进行调整。同时，应经常检查变压器的油位、温度、油色正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化，如已失效要及时更换，发现缺陷及时消除。

定期清理配电变压器上的污垢，必要时采取防污措施，安装套管防污帽，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。

在拆装配电变压器引出线时，严格按照检测工艺操作，避免引出线内部断裂。发现变压器螺杆有转动情况，必须进行严格处理，确认无误后方可投运。合理选择二次侧导线的接线方式，如采用铜铝过渡线夹等。在接触面上涂上导电膏，以增大接触面积与导电能力，减少氧化发热。

在配电变压器一、二次侧装设避雷器，并将避雷器接地引下线、变压器的外壳、二次侧中性点3点共同接地，对100 kVA以上容量且电感设备较多的变压器宜采用自动补偿装置，功率因数宜选在0.85～0.93范围内自动投切进行补偿（切莫进行过补偿）。坚持每年一次的预防性试验，将不合格的避雷器及时更换，减少因雷击或谐振而产生过电压损坏变压器。

对无载调压后要进行直流电阻测量，在切换无载调压开关时，每次切换完成后，首先应测量前后两次直流电阻值，做好记录，比较三相直流电阻是否平衡。在确定切换正常后，才可投入使用。在各档位进行测量时，除分别做好记录外，注意将运行档直流电阻放在最后一次测量。

油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85 ℃，最高不得超过95 ℃（配电变压器侧温孔插入温度计可随时测得运行变压器的即时温度），不得长期过负荷运行。但在日负荷系数小于1（日平均负荷与最大负荷之比），上层油温不超过允许值的情况下，可以按正常过负荷的规定运行，总过负荷值不应超过变压器额定容量的30%（室内变压器为20%）。当变压器上层油温超过95 ℃后，每增加5 ℃变压器内的绝缘（油等绝缘介质）老化速度要增加一倍，使用年限要相应减少。因此，必须避免长时间过负荷运行。

避免三相负载不平衡运行。变压器三相负载不平衡运行，将造成三相电流的不平衡，此时三相电压也不平衡。对三相负载不平衡运行的变压器，应视为最大电流的负荷，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，应将负荷在三相间重新分配。

防止二次短路。配电变压器二次短路是造成变压器损坏的最直接的原因，合理选择配电变压器的高低压熔丝规格是防止低压短路直接损坏变压器的关健所在。一般情况下配电变压器的高压侧（跌落保险）熔丝选择在1.2～1.5倍高压侧额定电流以内，低压侧按额定电流选用，在此情况下，即使发生低压短路故障，熔丝也能对变压器起到应有的保护作用。