在电能的传输和配送过程中, 电力变压器是能量转换、传输的核心, 是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路, 配电变压器是配电系统中主设备, 通常安装在电线杆台架、箱式变或配电所中, 变压器运行是否正常直接影响用户生产和生活用电, 并关系到用电设备的安全。为了保证用户用上优质、安全电能, 必须保证配变运行正常。台架变压器的严重事故不但会导致自身的损坏, 还会中断电力供应, 给用电客户造成巨大的经济损失。
对2005年部分月份安阳城区台架配电变压器故障停电次数统计如表1。
从表1中可见:随着夏季用电负荷的增加, 配电变压器故障停电的次数也呈上升趋势。
2005年6月份, 共发生因配电变压器故障造成的停电78次, 其中:变压器RW11型高压保险故障2起, 因连接出发热导致变压器丝杠烧坏漏油更换变压器4起。
2005年7月份, 共发生因配电变压器故障造成的停电48次, 其中:因连接出发热导致变压器丝杠烧坏漏油更换变压器1起。
2005年8月份, 共发生因配电变压器故障造成的停电87次, 其中:变压器RW11型高压保险故障5起, 因连接出发热导致变压器丝杠烧坏漏油更换变压器2起。
2005年9月份, 共发生3起因小动物误上变压器引起相间短路, 导致线路越级跳闸事故, 2起非绝缘物落到变压器上导致线路跳闸事故发生。
2005年1月至9月份, 共发生3起因小动物误上变压器导致越级到线路引起跳闸事故, 2起非绝缘落到变压器上导致线路跳闸事故发生。
上述六个月共发生台架变压器故障造成的停电295次, 月平均发生49.2次, 10kV配电变压器故障造成的停电不仅影响了我公司的经济效益、售电量和供电可靠性, 而且较大面积停电特别在炎热夏季给用电客户正常生产生活带来极大不便, 造成用户投诉, 也影响了供电企业在社会上的形象。
(1) 设备线夹与变压器接线柱接触面积小, 变压器负荷电流一般大于200A时容易引起接触点发热烧坏变压器低压出线丝杠, 引起变压器漏油甚至损坏。 (2) 导线端头连接处氧化引起松动发热, 导线通过设备线夹与变压器或低压刀闸连接, 因设备线夹的铜、铝部分、铁螺栓与导线的热膨胀系数不同, 日久必然产生松动引起接触不良产生故障。 (3) 非绝缘物落至套管引起相间短路导致越级跳闸, 配电变压器高压套管相间距离较小, 只有250mm左右, 低压套管相间距离150mm左右, 由于运行在室外受外界影响大, 易发生外力引起短路故障。 (4) 有质量不过关的设备部件, 早期台架变压器所用的RW7型及RW11型跌落保险故障率较高。
变压器低压出线丝杠通过设备线夹与外部导线连接, 采用设备线夹连接时:设备线夹与变压器接线柱接触的有效面积仅仅为接触处垫片的圆环面积, 现场测量垫片的半径为17mm, 接线柱的半径为10m, 接触面积=垫片的接触面积×2-接线柱的面积×2=907×2-314×2=1186mm2, 更换为接线柱专用抱杆线夹。采用接线柱专用抱杆线夹时, 与变压器接线柱接触面积:抱杆线夹的高度45mm, 接触面积=20×3.14×45=2826mm2由以上数据可以看出采用接线柱专用抱杆线夹后接触面积增大了238% (2826/1186×100%=238%) , 大大增强了过流能力, 而且抱杆线夹与接线柱连接时开口侧用螺丝紧固, 抱杆线夹与接线柱之间的连接更为牢固。
早期导线端头与设备线夹直接连接导线端头与设备线夹连接处因不同金属的热膨胀系数不同, 加之人员技术水平、压紧程度, 负荷、温度、日久氧化造成接触不良, 引起松动发热, 进而烧断设备线夹、变压器丝杠, 用在变压器低压刀闸上时还易引起低压保险片误熔断, 设备线夹每年至少需要停电紧固一次, 加大力工作量及停电时间, 改变导线端头与线夹连接方式, 将导线端头装设线鼻子压接后与抱杆线夹连接, 与低压刀闸连接片连接, 因液压可消除人为因素, 高达12t的压力将导线端头与线鼻子结合为一体, 可3.3有效避免接头松动发热, 并可做到免维护
加装绝缘护套避免非绝缘物落至套管引起相间短路。配变高低压套管带电部位裸露运行且相间距离较近, 极易受外部环境的影响, 供电区内曾发生一起因一片桐树叶子落在台架变压器上引起整条线路跳闸的实例, 加装高低压套管绝缘护套。对高低压套管进行绝缘封闭, 绝缘护套为硅橡胶材料, 耐压等级可达20kV, 可杜绝套管导体裸露部分相间短路引发故障。
部分RW11、RW7型保险连接铜螺丝为黄铜, 机械强度低且部分有砂眼易断裂, 特别在夏季遇有天气骤变阴雨天气螺丝断裂事故频发, 一旦发生事故至少引起一台变压器故障停电, 因天气原因无法带电作业时因简单的故障处理而须将整条线路停电, 严重影响可靠性, 通过调研将铜螺丝改为不锈钢螺丝即可解决这类故障发生。近期采用的进口跌落保险可靠性高, 目前已在安阳供电公司推广使用。
2005年下半年开始进行对台架变压器进行集中整治, 通过进行统计调查, 取得了良好的效果, 我们对城区配电变压器故障情况进行了对比验证, 2006年1月至2月发生6起配电变压器故障停电, 较上年同期发生51起减少了45起, 未发生一起非绝缘物落至变压器套管引起相间短路的越级跳闸事故, 供电可靠性明显提高。提高了设备健康运行水平, 降低故障率, 减少了检修运行人力物力的投入。通过红外温度测试, 降低了线损, 杜绝了因接触不良接头温升降低了4度左右, 减小了接头电阻, 有效的杜绝了烧坏变压器丝杠及低压保险片误熔断事故的发生。
在整改后至今, 安阳城区台架变压器经历了数个冬、夏季负荷高峰, 市区配变运行平稳, 台架变压器本体故障率几乎为零, 变压器渗漏油已基本杜绝, 高低压保险误熔断故障明显下降, 目前已将加装抱杆线夹、接头液压连接、高低压套管绝缘封闭录入运行、验收规定中做到常态化管理, 并推广到箱式压器、配电室中, 取得了良好的社会效益, 树立了安阳供电良好的社会形象, 赢得了公司领导及电力客户的信赖与好评。
摘要：文章介绍了台架变压器的常见故障, 并分析了这些故障的危害, 并对消除故障的方法进行了归纳总结, 具有一定的工程实用价值。
关键词：变压器,故障,分析,处理方法
[1] 35kV及以下架空电力线路施工及验收规范[J].
[2] 电力变压器运行规程[J].
[3] 城市中低压配电网改造技术导则[J].
