农村10 kV配电变压器故障分析及防护措施

中山火炬开发区电气安装工程有限公司 符文俊

农村10 kV配电变压器故障分析及防护措施

中山火炬开发区电气安装工程有限公司 符文俊

随着我国电气化事业的发展和农村电网改造工程的实施，10 kV配电变压器得到了广泛应用，而且在农村用户变压器的选择中， Y/Yno结线方式的中性点直接接地系统最为常见。

一、农村10 kV配电线路常见故障

1.线路和设备自身缺陷造成的线路故障。线路维护与保养力度不够，线路架设和配电设备运行不满足技术要求，再加上配电线路长、线径小、分支多、老化严重、低值绝缘子较多和档距弧垂过大等问题，都是造成线路故障的重要原因。

2.电力负荷快速增长，配电线路不堪重负造成的故障。近年来，随着经济的发展，城镇化进程加快，导致用电需求量急增，对原有的电力规划和设施提出了更高的要求。

3.恶劣天气等自然灾害造成的线路故障。这在城乡结合地区的体现尤为明显。在大多数自然条件相对恶劣的地区，其电力线路抵御自然灾害的能力也相对较弱，容易引起输电线路故障。

4.配网结构与变电站布局不合理造成的输电线路故障。我国配网结构的施工和工艺水平、线路绝缘化水平以及绝缘导线使用率都偏低；对于在配电网结构施工中发现的缺陷和隐患，难以及时、准确地消除；设计和施工等环节的监控也缺乏力度。这些问题使得它建成的电网结构中存在许多问题，严重影响了输电线路的安全运行。

二、农村10 kV配电变压器选用

1.从安装形式上来看，目前配电变压器大致可分为杆上变压器和落地变压器两类。通过对农村用电状态的分析发现，选择杆上变压器有助于提高农村供电合格率，更好地满足农村分散用户对用电的需求，同时还不会影响正在进行的农网改造工程。落地变压器则更适用于新农村建设推进后发展起来的聚居小区和新社区对供电的要求。因为落地变压器地区技术标准更为统一，变压器容量也相对较大，因此，通常被优先考虑。

2.从安装位置上来看，地形特点对农村用户的分布具有重要影响，选择变压器时必须要考虑到地形、土质、坡度和农田分布等要素。变压器台架位置的选择要将牢固性作为首要因素，台架固定的位置要避免坡度过大和土质过软，同时也要考虑变压器在安装和检修过程中的安全与便捷，尽可能选择在主要交通道路附近。需要注意的是，要选择合适的安全距离，避开人流、车流集中的区域。

3.从变压器自身的型号容量来看，农村居民用电的最大特点是周期性低负荷运行，每天峰谷时间比大约为1∶5。根据这一数据，对于新社区与聚居区的居民用户，建议选用空载损耗较低的配电变压器。在联接组别方面，Dyn11组别方式在近年来已被大量采用，它的波形更好，抗三次谐波的能力更强。变压器容量的选择应当结合地方规划，掌握供电区域内的规划方案和用电负荷变化趋势，调查现有用户的用电性质和用电容量，掌握居民、商用、小作坊等不同类型的负荷比例，同时还要掌握各类配电变压器的特性，选择合适型号的变压器。

三、农村10 kV配电变压器故障原因分析

1.雷击过电压。雷电是因极强电场放电而产生的一种自然现象，当这种放电直接加在输电线路时，会产生远远超出线路上的电压，从而形成过电压。超强放电所附带的超强电磁感应会严重干扰线路周围的磁场，从而干扰输电线路的电压，造成变压器故障。

2.高压与低压保护不当。在变压器的实际运转中，一些检修人员为减少更换熔丝的次数而用导线代替熔丝，导致低压过载或短路，进而使变压器长期发热，直至烧毁。

3.用电过负荷。随着现代生活节奏的不断加快，大量新式电器的应用直接导致了用电量的激增，使原有的相关配电设施不能满足当前的需求。当配电变压器长期过载运转或持续提升负荷时，极易造成绝缘过早老化，甚至损坏绝缘，导致外部故障发生。

4.温度异常。在负荷和散热条件以及环境温度都不变的前提下，变压器也会出现温度异常升高现象。这类情况大多由变压器绕组故障引起。

5.渗漏油。配电变压器使用时间过长，或者总是超负荷运转，导致变压器内的胶垫老化龟裂，容易产生渗漏油现象，继而烧坏变压器。

四、农村10 kV配电变压器防护措施

1.变压器的防雷保护措施。农村10 kV配电变压器的高低压避雷器应同时投入运行，避雷器安装应遵循4点共同接地的原则。

2.装设速断、过电流保护装置，选择性地切除故障线路。正确选择熔断器的熔体及低压过电流保护定值。低压侧漏电总保护器过流动作值取配变低压侧额定值的1.3倍，配变低压各分支线路过流保护定值不应大于总保护的过流动作值，并小于配变低压侧额定电流。一般按导线最大载流量选择过流值，以保证在各出线回路发生短路或输出负载过大，引起配变过负荷时能及时动作，切除负载和故障线路，实现保护配变的目的。按标准配备配变高压侧熔体保护材料，坚决杜绝用铜、铝等金属导体替代熔断器熔体事件的发生。

3.加强日常巡视、维护和定期测试。定期进行维护保养，及时清扫和擦除配电变压器油污及高低压套管上的尘埃；定期检测油温，保证油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不高于95 ℃，温升不超过55 ℃；摇测配变的绝缘电阻，检查各引线是否牢固，特别要注意低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常；加强对用电负荷的测量，并在用电高峰期加强对每台配电变压器的负荷测量，必要时增加测量次数，防止因中性线电流过大而烧断引线，造成配电变压器损毁。