变压器与配电箱的故障分析

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【摘要】：结合实际施工经验，从多个方面对变压器和配电箱的常见故障进行认真分析，并提出具体的防范措施，对保证设备的可靠运行具有参考意义。

【关键词】变压器 配电箱 故障分析

中图分类号：TM421 文献标识码：A

前言

变压器和配电箱在配电系统中都占有极其重要的地位，两者在长期运行过程中由于各种原因会出现不同程度的异常状况，一旦这种异常状况逐渐恶化就会发生故障，将给整个电力系统以及企业带来严重的危害。因此，本文通过对变压器和配电箱的常见故障进行原因分析，探讨采取有效的防范措施，提高设备运行的安全可靠性。

一、变压器发生故障的原因

变压器故障可分为内部故障和外部故障，内部故障是指变压器本体内部绝缘或绕组出现的故障，外部故障是指变压器辅助设备出现的故障。综合各种因素，变压器最常发生的故障是绝缘老化和层间绝缘损坏，其次是绝缘油劣化。以下是笔者根据自身的工作经验，谈谈变压器的常见故障。

1、自身原因：变压器在制造时，由于设计不合理、材料质量低劣及加工工艺不佳或人为因素影响，而使得设备本身就存在诸如焊接不良、端头松动、垫块松动、抗短路强度不足、铁心绝缘不良等问题。

2、运行原因：变压器在长期正常负荷工作或偶尔超负荷工作状态下，必然会使其内部零部件及其附件老化受损。另外，运行过程中缺乏良好的管理及维护，都有可能降低变压器的使用性能。

（1）绝缘老化：在正常负荷下，变压器绝缘材料可以使用20年以上。如果超负荷运行，长期受到热、电、机械应力以及环境因素的影响，其绝缘将加速老化。在绝缘加速的过程中，只要绕组稍微受到振动或略受摩擦绝缘即可能完全损坏，导致匝间短路或层间短路，发生事故。

（2）绝缘油劣化：变压器内的绝缘油在正常情况时，具有很好的绝缘、冷却、消弧以及防腐作用。运行中的变压器油，有可能与空气接触，并逐渐吸收空气中的水分，降低其绝缘性能，容易造成击穿和闪烙，甚至造成事故。此外，变压器油还可吸收和溶解大量气体，高温运行状态下与空气中的氧接触，易生成各种氧化物。这些氧化物带有酸性，容易使铜、铝、铁和绝缘材料腐蚀，并增加油的介质损耗。

3、线路干扰：线路干扰在致使变压器产生故障的所有因素中是最为严重的，其所引起的故障在所有故障中占有很大的比例。主要包括：在低负荷阶段出现的电压峰值、线路故障，合闸时产生的过电压，以及其他方面的异常现象等。

4、外界因素：变压器运行中，受空气、温度、水等自然环境的影响，致使其内部配件有可能浸入水分、受了潮气，从而破坏了设备的性能。

二、变压器的故障诊断技术

根据变压器受以上各种因素的影响，当出现故障迹象时应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果进行综合分析，及时准确判断这些异常产生的部位和程度，以便制定、采取相应的措施，防止故障扩大的同时，有效解决故障隐患。

1、自身原因故障空置措施

作为施工单位，对变压器本身的设计、选料以及制作工艺等过程很大程度上没有过多的直接参与，但可以通过合同加强对电压器的技术规范要求，并可通过监造邀请，结合自身施工经验加强与生产商的技术交流，确保变压器生产的关键关节得到质量保证。另外，变压器交货时，做好设备检查验货工作，对变压器的外观进行初步的检查，合格后方确认接收。

2、运行原因故障控制措施

变压器在长期运行中有可能发生内部绝缘故障，此类故障属于轻度性故障。当其出现时，变压器在短期内仍能运行，但务必及时处理。为了防止和减缓绝缘老化，必须严格控制和掌握变压器的负荷，严格控制上层油温和温升，配合定期进行绝缘电阻试验，诊断变压器由于机械、电场、温度、化学等作用及潮湿污秽等影响的程度，掌握变压器绝缘整体受潮、整体劣化和绝缘贯穿性缺陷，判断变压器能否再正常投运使用。

由于绝缘油劣化是变压器故障的主要原因之一，在运行中应加强对油的管理，做到以下几点：

（1）按期取样做简化试验。

（2）监视变压器的上层油温。

（3）减少绝缘油与空气的接触，防止水分渗入。

（4）对运行中电压35KV以上，容量1000KVA及以上的油浸变压器，每年至少进行一次溶解于绝缘油里的气体的气相色谱分析试验。

3、线路干扰故障控制措施

过电压是产生线路干扰故障的最大成因，引起的损坏事故大多是绕组的主绝缘击穿。对于在高压侧装有避雷器的配电变压器，雷击高压线路时，会在高压绕组感应出一高压电动势。为防止这种过电压，可在低压侧每相上装一只避雷器或装压敏电阻保护。当高压侧避雷器放电，接地装置上的电压升高到一定数值时，低压避雷器就放电，可以降低反变换电压。当低压侧装有避雷器或压敏电阻保护后，不但保证了在高压下的分流作用，还能在雷击低压线路时，保护低压绕组，并防止低压侧过电压经过电磁变换，击穿高压侧绕组的绝缘。

4、外界因素故障控制措施

由于外界污染、风雨等自然条件的影响，容易引起套管故障。此类故障主要包括：套管位移、开焊、漏油，局部放电、套管炸裂等。处理方法：若因密封不严或绝缘受潮而出现套管故障，则应及时更换新的套管，不可将其继续使用，另外，要经常检查套管外表面，对上面的污垢和积灰应予以及时的清除。

三、配电箱发生故障原因分析

1、自身质量原因引起的故障

根据历年农配网施工经验，工程招投标时间相对集中，导致配电箱需求量问题短时间内也相对突出。配电箱厂可用生产时间紧迫，因而产生了对产品质量要求不严格的现象，造成了一些产品投入运行后不久就发生故障。

2、施工原因造成的配电箱故障

施工单位在进行配电箱的安装作业过程中，没有严格履行三级验收制度，在主接线完好的情况下，对一些细节问题未能引起足够的重视，包括在更换引线时不压接线鼻，而是用多绞线绕制成线鼻螺接，完工后箱体内清洁不彻底，潮湿环境下配电箱密封处理不到位等，这些都给配电箱的运行留下了隐患。

3、运营单位管理维护不善造成的配电箱故障

农配网工程装配的配电箱在室外运行，不但受到阳光的直接照射产生高温，同时运行中自身也会产生热量。在盛夏高温季节，箱体内的温度将会达到60℃以上，远远“配电箱周围空气温度的上限不超过40℃”的规定。超过规定温度而长时间运行的配电箱容易发生因配电箱内电器元件过热而发生故障。运行单位在日常管理中未能做到对每个配电箱进行定期维护检查测试，而由于季节性自然雨水、刮风下雪、烈日暴晒等因素造成的接地螺栓锈蚀、松动等损坏，运行单位也未能及时进行更换。

4、其他原因造成的配电箱故障

（1）对临时性用电荷载未考虑远期计算或对负载统计不周而心存侥幸，使配电箱超负荷运行，造成故障。

（2）其他专业在配电箱附近施工时，损伤供电回路导致其短路或接地造成配电箱故障。

四、根据配电箱形成故障的原因采取防护措施

1、配电箱的采购、使用和控制措施

从源头抓起，物资招标单位应掌握配电箱的性能质量、生产商的供货能力及其它产品信息，严格执行招投标合同，货比三家，谨慎选择供货厂商。

2、配电箱的施工控制措施

从事安装工作的施工人员必须持证上岗，能独立看懂装配图及掌握试验、检测方法，且具备必需的施工工艺。供电线路缆敷设到位后，配电箱的制作安装工艺是关键环节。工艺质量的优劣直接影响供电线路的可靠运行。制作安装中要责任到人，分工明确，制作完毕后，应指定专职人员验收并配合试验人员及时对供电线路和配电箱的绝缘性能进行测试，确保配电箱在投运后不留下任何遗留问题。

3 、配电箱的运行维护和保养控制措施

要做好配电箱的维护工作，就必须全面了解供电线路控制回路的敷设方式、结构布置、走线路径等，并且应每周进行一次巡视线路，如遇大雨、洪水等特殊情况时要临时增加巡视次数。巡视时主要对配电箱的作以下检查：

（1）各种接地是否良好，连接螺栓有无松动锈蚀等现象。

（2）对配电箱负荷及温度的检测：检查配电箱的工作电压是否超过额定电压；监视配电箱运行的温度，高温时应检查其原因并排除。

（3）检查户外配电箱附近环境，严禁烟火；户内配电箱处要求通风良好。

4、其他防止配电箱发生故障的措施

严格执行《临时用电方案》中对配电箱的规定，施工时将其与永久配电箱同样对待，质量问题不容忽视。施工现场多专业交叉作业时，要做到无障碍沟通，施工前交底充分，完工后扩大验收范围，排除因其他专业造成的隐患。

五、结束语

电力变压器是电力系统的主要设备之一，保证大型变压器的安全运行在电力系统中占有极其重要的地位。此外，配电箱由于具有方便电网日常管理和后期检修工作，提高用户安全保障等性能，其使用范围越来越广泛，保证其运行可靠性，很大程度就保障了用户用电。因此，减少变压器与配电箱的故障，对保证供电可靠性具有很大的现实意义。

参考文献

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[2] 王春华. 低压配电箱的安全选用[J].安全,2006

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