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摘要：在我国电力配电网中，配电变压器作为直接面向用电终端客户供电的电力设备，也是电力公司电力供应的主要设备，其中10kV配电变压器拥有数量最多，关系配电网是否可靠运行。10kV配电变压器应用于国计民生的各个领域，遍布城乡各个角落。但10kV配电变压器运行条件差别较大，保护措施较少，故障发生的几率高于其他供电设备。因此，需要重视10kV配电变压器故障分析和诊断技术方面的研究，通过不断提高设备运行维护技术，才能及时准确排除10kV配电变压器故障，进一步提高配电网运行的安全性和可靠性。
关键词：10kV配电变压器；故障分析；诊断技术
1配电变压器发生故障原因分析
1.1绝缘性能降低
通过对过去的10年中在造成故障的起因分析，绝缘性能下降是导致配电变压器故障的重要主因之一。由于变压器绝缘老化，绝缘性能降低，极易因外部原因导致故障的产生与扩大。通常情况下，变压器的正常运行时间应为30-40年，有资料显示，因绝缘性能降低，导致变压器平均的使用寿命为17年左右，如果变压器使用时间超过20年，其因绝缘性能降低导致故障发生明显增加，无法保证供电网供电的可靠性与安全性。
1.2配电线路涌流
线路涌流也常称为线路干扰，产生的主要原因是误操作、有载调压分接头拉弧、变压器解并列等因素导致的闪络、线路故障、操作过电压、电压峰值、其他输配方面影响等配电网异常状况产生，进而导致变压器产生故障。通过相关数据分析也可以看出，在变压器故障中，这类起因在变压器故障中占有很大一部分的比例，因此，必须加以重视。
1.3潮湿
潮湿导致的变压器故障主要是由于变压器安装和使用环境出现改变，如顶盖渗漏、积水浸入、管道渗漏、水分沿配件或套管进入油箱或者绝缘油中存在水分等。
1.4雷电波冲击
变压器遭受雷电波，常见于雷电多发季节或区域，现在通常情况下，除非产生十分明显的雷击现象，一般都是会此类冲击产生的故障按“线路涌流”进行处理。
1.5维护、保养工作不到位
维护、保养工作不到位，也易导致变压器产生故障，这方面产生原因主要有变压器初始安装存在缺陷、变压器保护装置缺失、冷却剂泄漏、腐蚀、污垢未及时清查等。
1.6过载
如果变压器长期工作于超过其设计功率的状态，就会出现“小马拉大车”现象，而过负荷又会导致变压器出现温度升高，超出其设计运行温度，过高的温度对变压器的绝缘产生破坏，进而降低其绝缘性能，导致变压器发故障。
2变压器局部放电故障与诊断
2.1局部放电故障监测
在电力系统运行中，局部地区电厂强度为局部放电情况发生的一项重点原因，即该强度在同附近绝缘介质场强承受范围远远高出的情况下在此处出现放电情况。在此过程中，也将产生一定量的电流，并因此会对变压器造成非常严重的影响，甚至使其会发生功能失灵情况。同时，局部放电情况的存在，也将带来一定的化学以及物理变化，即其在放电的一瞬间，在回路当中可能发生脉冲信号，且将附带一定的电磁以及声辐射等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在高温状态下，局部位置材料也将发生化学反应，也正是这部分反应的存在，为局部放电检测故障的管理、监测工作开展带来了依据。在电力系统实际运行当中，为了能够对局部放电现象进行有效的监测，即需要能够做好状态监测系统的引进。该系统的运行原理，即在局部放电过程中，将放电过程当中形成的大规模脉冲信号实现这部分信息以及信号的有效接受，同其对应的超声传感器通常在变压器外壳配设，其功能即对放电过程中形成的声波信号进行提前。控制以及数据采集单元方面，则将对传输的声波以及电流信号进行模数转换，之后再将相关数据实现对计算机系统的传输，即由该系统实现数据信息的存储处理。
2.2诊断技术
针对配电变压器局部放电问题，其故障诊断需要经历以下几个阶段:第一，鉴别放电性能。即通过放电量大小的分析对放电性质进行明确。目前，在变压器局部放电试验当中，通常会将放电量作为一项重要标准对放电性能进行评判，即严格按照电气装置制度以及预防性试验相关规程开展评价;第二，参照分布图谱做好局部放电故障类别的类型与类别，判断放电情况是否严重。其中的重点，即在特定测量间隔当中体现，在做好每一次放电量采集的基础上联系重点数据如放电次数、电压相位等在经过一系列分析以及数据计算后形成表格，在此基础上做好不同参数对应图谱的编制，并根据图谱对放电情况以及故障类别进行明确;第三，位置研判。即根据声波信号以及电信号的测量对放电位置进行明确。该过程的原理，即对电信号、声波等在介质内部传输形成的时差进行测量，之后根据电信号以及声波传输速度做好数据模型创建，通过该模型通过分析、计算等方式实现放电位置的定位。
3喷油爆炸故障与诊断技术
喷油爆炸是配电变压器常见的故障之一，通常喷油爆炸故障的发生将带来诸多不良影响，可能导致绝缘受损，匝间短路现象可能导致部分地区过热，从而出现绝缘受损现象，同时，变压器中如果进入水分，则可能导致绝缘受损，绝缘受损可能带来短路故障。同时，喷油爆炸还可能造成局部线路断线，从而出现电弧，引线连接的部分可能变松动，巨大的电流影响下很容易出现断线危机，断电位置出现高温电弧，从而导致油体发生汽化现象，导致其内部压力上升。导致这一故障多数是因为变压器中存在一定的短路电流，也可能是因为高温电弧造成了变压器的老化变质，在这种情况下继电保护设备就无法真正地发挥运转功能，无法及时地切断电源，从而造成配电变压器长时间处于故障危险状态，特别是当其内部有着较大的压力时，巨大的压力将导致变压器箱体发生喷油事故。
为了能够提前预测出配变喷油爆炸故障，就应该善于从引发故障的成因入手，对重点部位、关键环节进行监测、判断。例如：时刻监测变压器二次出口线圈，以及二次母线断路器上闸口等，动态检查其是否存在短路现象，以及变压器的出气口要时刻保持通畅状态，防止发生堵塞。当出现喷油故障时，要及时对二次短路进行检修处理，通过整顿过流保护整定值来达到对喷油事故的处理，或者及时疏通堵塞的气孔。
4变压器绕组变形监测
在巨大干扰力影响下，其则很容易发生绕组变形故障问题，其中即包括有径向尺寸弯曲、起鼓以及变化情况等。对于这部分故障，即可通过在线监测系统的应用做好监测处理。在实际监测工作当中，当发现系统当中频响特性曲线低频区的谐峰值在一定范围内存在波动情况时，即表明绕组电杆发生了变形问题。而当发现频谐峰值存在较大规模调整时，也即表明其存在弯曲以及起鼓问题。类似的，当发现高频区谐峰值存在变动情况时，也表明绕组电杆对地电杆存在一定的变动。
在以往检测工作当中，因检测技术自身局限性的存在，即不能够对高压绕组的实际运行状态进行及时的找出，也不能够对变压器内部绕组具体情况进行深入监测。对于变压器来说，绕组变形是其运行当中存在的一项较大故障，存在着较大的安全隐患，很可能因此对整个变压器的运转造成威胁。而在绕组变形方面，其影响因素也较为复杂，其具体根源，则同没有做好合理设计、没有做好电力系统负荷及环境的分析调研盲目选料具有着直接的关系，即当上述因素存在不合理情况时，都可导致绕组变形问题的发生。此外，短路电流也是导致绕组变形问题出现的一项重点因素，在变压器实际运行当中，如果不能够及时发电、绕组发生变形故障，在让变压器连续运转的情况下则将对变压器带来较大的运行危机。此时，即需要能够加强变压器的在线监测，在保证故障问题及时发现的基础上做好针对性措施的应用实现故障问题接触，在对变压器设备运行效率提升的基础上使其能够对使用功能进行长期发挥。
结语
通过对变压器故障产生的原因分析，可以帮助我们更好的处理和排除故障，同时为了保证变压器的安全运行，对常见故障发生的部位进行分类分析，有助于依据不同的故障类型，采取相应诊断与处理措施，才能不断提高配电网运行的可靠性，进而满足社会生产和生活用电需求。
参考文献
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[3]翁子滔.10kV配电线运行安全故障分析与防护措施[J].科技与创新,2015(04):152-153.
论文作者:李建
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 局部论文; 发生论文; 情况论文; 声波论文; 《防护工程》2019年12期论文;