一起干式配电变压器故障的原因分析

● 深圳供电局有限公司 张子林

1 故障简介

2017年7月的一天，深圳供电局有限公司某辖区一台干式配电变压器发生故障，抢修人员检查后发现该配电变压器AB、CA相高压连接杆有破损且有放电现象，在做好安全措施后，抢修人员对放电位置进行包扎绝缘处理。绝缘处理结束，解除安全措施，将该台变压器再次投入运行，然后抢修人员对其低压侧三相电压进行测量，发现低压侧三相电压输出不平衡 （A相220V、B相115V、C相115V），故申请退出运行。

2 故障分析

深圳供电局有限公司某辖区发生故障的干式配电变压器参数如表1所示。

表1 某干式配电变压器参数

该台变压器故障情况为低压输出A相220V、B相115V、C相115V，可以判断存在绝缘方面的问题。因此可通过绝缘电阻试验、绕组直流电阻试验、变比试验及感应耐压等试验进一步判断其故障情况并分析故障原因。

（1）外观检查。观察该故障配变分接档位为3档，故后续试验均按此档位状态进行试验。通过外观检查未发现明显放电点，结合现场照片，试验时将对抢修时破损的位置重点予以关注。

（2）绝缘电阻测量。测量变压器高压－低压及地、低压－高压及地、低压及高压－地绝缘电阻和吸收比，试验电压为2500V。试验结果分析：绝缘电阻测量结果均大于200MΩ，且吸收比大于1.3，配变绝缘电阻测量合格。

（3）绕组直流电阻测量。变压器联接组标号为Dyn11，变压器高压侧直流电阻采用单线电阻测量模式，低压侧直流电阻采用三相电阻测量模式。测试结果分析：高压侧线电阻不平衡率0.37%＜2%，低压侧相电阻不平衡率1.32%＜4%，符合标准要求，该台变压器绕组直流电阻测量合格。

（4）联接组别及电压比测量。经测试，该台变压器联接组别为Dyn11，与设备铭牌一致。电压比测量结果分析：联接组别测试合格，电压比测试实测偏差均＜0.5%，符合标准要求，结果合格。

（5）外施耐压试验。通过工频耐压对设备主绝缘进行测试，由于该台配电变压器为运行设备，工频耐压值为出厂试验80%。测试结果分析：工频耐压试验结果合格，说明主绝缘未发生异常。

（6）感应耐压试验。通过感应耐压试验对设备纵绝缘（匝间绝缘）进行测试，由于该台配电变压器为运行设备，感应耐压值为出厂试验80%，测试结果如表2所示。

表2 电压比测量结果

试验现象：加压至15kV时，开始有明显的放电声，加压至16kV后，高压侧AB、CA相连接杆与绝缘支架连接处出现明显的放电火花，并伴有较大的放电声。为防止设备击穿，停止试验。

结果分析：感应耐压试验结果不合格，说明匝间绝缘存在问题。根据放电的位置，初步判断高压侧AB、CA连接杆与绝缘支架连接处附近匝间绝缘击穿。

（7）空载试验。因空载试验可以反映匝间绝缘问题，于是补充做该台变压器空载试验。按规程试验须在低压侧加压至400V，但实际加压过程中加压至300V时发生绝缘击穿，试验设备跳闸，因此停止试验。

结果分析：空载试验无法进行，再次佐证该台变压器存在匝间绝缘问题。

（8）解体分析。由于感应耐压试验放电位置和之前变压器故障点大致相同，故判断为同一故障。经观察在高压连接杆与绝缘支架表面未发现放电痕迹，对绝缘支架进行解体，发现支架内部两个凹槽放电痕迹清晰，AB、CA相高压连接杆处有明显的放电痕迹。解体后试验人员还闻到明显的烧焦气味。

综合电气试验、油质分析以及设备检修、运行等情况进行综合分析，可以判断故障原因为该干式变压器AB、CA相高压连接杆相间放电，引起故障。

3 故障处理

通过上述的故障分析，广州某电器股份有限公司2011年生产的此型号配电变压器连接杆绝缘支架凹槽间距较短，潮湿天气下发生爬电，导致高压侧相间短路。故障处理的方法为：将该干式配电变压器高压连接杆绝缘支架凹槽间距由4cm增加到10cm，对放电部位进行绝缘处理，然后对该变压器进行试验，试验结果合格。此后定期加强对该变压器进行巡视，查无异常。

4 结束语

本文分析了一起干式配电变压器故障，通过试验分析发现该变压器故障点为高压侧AB、CA相连接杆与绝缘支架连接处内部，放电原因为该变压器AB相高压连接杆和CA相高压连接杆之间共用的绝缘支架的凹槽距离较短，在复杂运行工况下发生爬电现象，造成高压侧B、C相相间短路，然后根据故障原因分析，提出切实有效的解决措施，确保了变压器正常运行。

小资料

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