10kV干式变压器常见故障处置分析

杨锡辉

摘 要：在我国输电网现行组织构建模式下，10kV干式变压器占比逐年增大。随之出现的是其故障時有发生，当变电组织出现运行故障时对区域内供电形成严重威胁与隐患。如何从常见的故障入手，在进一步分析的基础上给出快速的处置方案与预防成为了现阶段的研究热点。在此基础上，本文重点对其可能产生的常见故障进行分析并结合实际维护经验给出可行的处置策略。

关键词：10kV；干式变压器；常见故障；处置策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.025

变压系统是保障正常供电的基础，是形成民生保障体系的重要一环。从现阶段的生产实践来看，我国供电网络由于城市化聚集效应的不断显现，10kV干式变压器的使用比例逐年增加，现阶段其已经达到30%左右。而干式变压器的运行稳定直接决定了供电的稳定性。与之相对的是近年来由于变压系统故障而导致的停电事件时有发生。在此基础上本文以变压器为根本研究对象，以运行过程中常见的故障与问题为研究目标，以问题产生的原因为研究手段，切实开展分析，旨在为后续的相关问题处置与预防提供必要的理论基础与实践指导。

1 常见故障及处置分析

按照问题产生的位点及其原因进行分类，10kV干式变压器常见故障及其原因主要分为如下几种：

1.1 变压器火灾故障

变压器局部发生火灾是常见故障中较为常见的一种，同时也是产生危害最为严重的一种。其主要现象是变压器冒黑烟或者产生明火。形成此种现象的根本原因是绝缘层老化而引发的内部跳电进而引发火灾。在老化成因分析方面其大致可以分为三个方面：一方面是自然老化，绝缘层的一般使用年限为20年左右，在部分工况条件较为恶劣下，该寿命甚至在10年左右，随着时间年限的延长绝缘老化的现象必然发生；其次是电气老化，绝缘层长期处于电场作用下，尤其是在部分老旧变压器中存在的局部放电状况均会加速其内部的物理与化学反应速录，加速了树脂固化。与此同时，填充树脂绝缘系数相较于空气较大，在空气强介质电系数的作用下形成局部放电，并形成老化；还有就是热老化，在变压器运行的过程中，电损耗以电热的方式向外扩散，而作为绝缘材料的橡胶热敏感程度相对较差，并于温度有着显著的互动关系，研究表明每6℃温度的提升会降低其使用寿命一半左右。

处置：上述问题均属于设计范畴内的常态化问题，很难在工艺层面上予以规避。故而仅能够从维护层面上予以避免。

1.2 母线桥架震动噪音故障

主要现象：母线并入过程中存在较大的电流，电流与磁场产生互动会形成一定程度的震动，此种震动会形成运行噪音。

原因：在实际的现场判断过程中可以采用降低或者调高系统负荷的方式来予以认证，此类震动噪声会随着负载变化而变化。

处置：在处置的过程中需要进行断电操作，采用调节吊杆螺丝松紧度、加强桥架盖板固定度、出线软连接等方式进行现场处置。

1.3 变压器线圈自身共振噪音故障

主要现象：变压器线圈与铁芯产生共振噪声。

原因：变压器线圈内部电流形成显著的电场，电场内部形成排斥动力场力，故而产生其之间或与线圈之间产生共振。

此种共振噪声在现场检测的过程中可以通过两种方式来进行判断。一种是此种原因产生的噪声类型偏大，且音频相对低沉。另一种是此种震动噪声在正常复合式呈现出阶段性噪音，并没有固定的规律。

处置：当上述现象存在时现场有两种处置方式，一种是通过垫块压紧的方式对线圈进行固定。如果依旧没有效果后则可以将低压线圈进行平移。平移后双方场强进行重新分布，能够有效的规避震动的产生。

1.4 负荷噪音故障

主要现象：变压器在正常运行的过程中产生较大的额外噪音，噪音其中存在显著的杂音，且呈现出不规则分布的状态。

原因：变压器在进行实际工作的过程中会由于电流与磁场之间的互动形成物理震动。此种震动当电压波形存在波动或者畸变时则会形成类似谐振等现象故而产生杂音。

处置：针对上述因素所产生的杂音一般与变压器缺相类似，故而在现场需要进行判断。一般情况下，对无规律的杂音坚挺以及阶段性的噪声急剧变大能够成为其判断依据之一。在实际的处置中则可以增加整流设备来消除系统内的谐振现象，也可以通过外部降噪的方式来对其影响进行去除。

2 降低故障率目标的下的维养建议

通过上文的分析我们可以清晰的看到，干式变压器常见故障的宏观表现往往是其运行噪音。故而，通过对其运行状态的噪音监听能够形成有效的预判机制，并在配合正常维养的基础上产生较好的养护效果。

针对上述的基础性原则，本文认为以降低故障率为根本目标，我们可以采用如下几种方式来进行维养体系的构建：

第一，形成规范化管理模式。采用定期、定线路、不定期三种维养模式形成综合变电器维护体系。通过此种模式能够形成对10kV干式变压器运行情况与可能存在故障的早发现与早处置。尤其是在绝缘层老化、噪声、稳流等方面做出贡献，避免变压器故障带来更大的安全隐患。

第二，引入远程巡查机制及技术。绝大部分变电器故障及其前期表现均是运行噪声的增加与异常，这就使得远程监控的相关实现条件较为成熟。在实际的建设与运行过程中利用无线电传输技术或者智能讯号传输体系对声波内容进行实时监控与传输能够达到有效的远程维养与判断的基本效果。在此技术的应用基础上，同时还能够根据声波波形特征等依据形成自动检测范式，并根据检测结果向实际工作人员提供参考意见。通过此种模式能够形成一定的远程巡查体系，为后续深入建设智能化电网提供必要基础。

第三，建立责任追查制度。除了上述两点建议之外，在巡查工作机制建设完毕后，相应的岗位职责与责任体系要随之进行升级。基于远程巡查的岗位设定，按照管理岗位、巡查岗位、技术岗位以及现场处置岗位等不同环节确定不同环节中的具体职责与惩处措施。在系统化执行的过程中形成多部门、多岗位之间的工作合力，极大的提升工作效能。

3 总结

10kV干式变压器在我国供电网中占据着越来越重的比例，在此基础上本文对其常见故障的现象、原因及其处置进行系统性分析，并结合自身的实际经验以及技术的未来可能发展方向从降低故障率角度提出了若干建议。希望通过本文的研究能够为今后的电力维护工作提供相关经验。

参考文献：

[1]郑荣彬.10KV配电变压器常见故障及预防措施分析[J].科技经济市场，2016（03）：130-131.

[2]梁文钊.10kV配电线路的常见故障及运行维护应用分析[J].企业技术开发，2015（36）：100-101.