（国网新疆电力有限公司伽师县供电公司新疆喀什844000）
摘要：配电变压器的安全运行面临着严重的雷害威胁，需要合理分析其雷害绝缘故障影响因素。通过EMTP软件计算配电变压器遭受的雷电直击过电压和感应过电压，根据雷电过电压和绝缘故障出现的随机特性，利用区间组合统计法考虑雷电流幅值、雷电流波头陡度、雷击方位等因素的影响，计算配电变压器雷害绝缘故障概率。讨论线路安装避雷器、变压器高压侧安装避雷器对于降低配电变压器雷害绝缘故障的防护效果。分析结果表明:配电变压器雷电过电压波形均存在一定程度振荡，感应过电压波形振荡更为剧烈，但雷电直击过电压对变压器绝缘危害更大;配电变压器过电压概率密度分布曲线随着雷电流波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而整体右移，出现高幅值过电压的概率增大，导致变压器绝缘故障概率随着波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而增大。配电线路和变压器高压侧安装避雷器能够有效减少变压器雷害绝缘故障，但防护效果受接地电阻影响非常大，因此需要尽可能降低避雷器接地电阻以减少绝缘故障。
关键词：配电线路；变压器；雷害；绝缘故障；防护措施
引言
负荷开关保护装置的成本较低，较为节约投资建设资金，但是其在使用过程中不能实现对故障线路的电流开关进行管理，因此在实际建设中使用不多。断路器性能优秀，可以实现多种电路保护功能，但是在实际建设中设备成本较高，限制了其在电网建设中的大范围使用。负荷开关和熔断器相组合的系统实现了对线路的开关管理，且成本较低，可以作为在当前建设中大量使用的设备。
1、10kV配电变压器的故障现象与原因
第一，变压器可能本身存有缺陷。此种缺陷关键包含了端头松动、焊接不稳、缺乏相应的抗短路强度等。第二，受潮。主要是指管道泄漏、配件侵入油箱或者绝缘油当中含有水分等。第三，因为运用不当致使变压器绝缘老化现象更加快速。第四，未采用正确的方式进行有效维护。第五，受到雷击而产生过电压。第六，过负荷。过负荷主要指的是，变压器长时间处在高于铭牌功率工作状态当中。此种现象时常会在冷却装置运转异常或者变压器内部出现故障等状况下出现，以至使变压器超负荷运转形成较高温度，让绝缘提前处于老化状态，从而致使纸板强度随之下降。所以，外部出现故障对于绝缘破损将会产生很大影响，并由此出现故障。第七，线路干扰。在致使变压器出现故障的全部因素当中，线路干扰属于十分重要的一个影响因素。其中关键包含了合闸过程中形成的过电压与线路故障等。在变压器出现的所有故障当中，此类故障出现的概率较大。因此，需要对变压器开展定期的维护，还要对变压器抗励磁涌流强度做好实时检测，确保其状态正常。
2、环网供电单元接线形式
在当前的输电网络建设之中，负荷开关与熔断器组合构成的变压器保护配置装置是使用较多的一种保护与装置，其使用具备如下几方面的优势：第一，这一保护装置在使用中避免了断路器的使用，由于环网配电网络的特殊设置，其在结构中含有首端断路器，会对网络在运行过程中的过电流进行保护。假如使用额外的断路器就会导致网络之中两个断路器工作混乱，降低运行的安全性。第二，在负荷开关与熔断器组合式保护装置之中一般会使用性能较高的开合空载变压器，当前的环网供电网络在运行中会受到多种因素的影响，配电变压器对其会造成较大的负荷，因此，在实际保护装置的使用过程中，设备中应当使用合适的开合空载变压器，避免电压的瞬时升高影响输电网络的正常工作。
3、10ｋＶ配电变压器的常见故障类型
3.1引线部位故障
10kV配电变压器故障发生的部位来分析，引线部位故障在10kV配电变压器故障中占有最大比重。这方面故障主要是由于引线之间焊接不牢、软铜片焊接不良、引线与接线铜柱下部连接不紧等导致变压器出现局部过热或者开焊等现象。引线部位常常导致变压器不能正常运行，也极易因为三相电压不平衡导致相关配电、用电设备烧毁，对配电安全运行产生恶劣影响。
3.2线圈故障
这类故障，常常是因为设备制造工艺存在缺陷，有的是检修工作不到位，有的则是因为油质劣化、变压器进水受潮、绝缘性能下降等原因导致。线圈故障一旦出现，往往伴随出现油味焦臭、油枕喷油等现象。线圈故障一般发生在高压侧，有匝间短路、层间短路、线圈对地放电等故障现象。
3.3异常运行
在配电变压器内部出现故障引发事故以前，或者在已经出现事故的初步阶段，通常都会有不正常的现象产生，只要配电变压器发生异常，那么就很有可能是将会出现事故的前兆，因为针对内部故障俩将，基本上都是从小型故障逐渐发展成较为严重的状态。所以，需要安排技术人员变压器的实际运行情况进行实时检测，经过对变压器的声音、振动与油温等各个方面发生的变化，对其是否存在异常情进行判断。针对异常运行应当对其产生的具体原因、部位与实际程度做出进一步分析，进而采用与之对应的解决策略。在运行过程中，一旦发现变压器的内部声音较大、声音不均匀以及存在放电爆裂的声音，那么都应当即刻投入备用变压器或者电源，并停止故障变压器的运行状态。而出现此类现象的具体原因，可能是由于铁芯穿芯螺丝没有达到稳固状态，硅钢片间产生振动让片间绝缘受到破坏，从而导致局部过热。内部声音较大，这可能是因为线圈与引出线对外壳放电造成的，也可能是铁芯接地线断线使铁芯对外壳感应放电造成。当放电逐渐发展成为电弧放电，则会导致变压器绝缘受到损坏。而油枕等向外渗油，通过这一现象则可了解到变压器内部已经出现重大损伤，应当立刻将变压器的电源切断。不过，某些油枕或者呼吸向外喷油，却是由于在安装或者大修以后，油枕当中他油面异常上升而导致。在此种情况下，油位计当中的油面相对较高，应当仔细对此进行辨别，并在第一时间将此情况汇报至调度与上级部门，依据相关的实际情况下达调度指令。在相关运行条件正常的情况下，上层油温表现出不正常的上升，针对这种现象，如果散热器与油泵属于正常，则表明变压器内部存在故障。如果铁芯严重发热或者线圈短路，则是因为涡流让铁芯长时间处于过热状态，从而使得铁芯片间绝缘受到损坏、铁芯消耗加大、油温上升、使油加速劣化。而铁芯发一直处于发热状态，则会导致油色变暗，而且闪光点下降。因为靠近发热位置的温度上升速度相对较快，可以让油的温度逐步达到燃点。而故障位置的铁芯发生熔化，则可能会使之熔焊在一起，如果没有在第一时间将电源断开，甚至还会引发火灾或者爆炸等危险事故。针对严重漏油的情况来讲，在油位计中无法有效观察油面。而油色变化速度不断加快，也会让油质一同发生改变，从而增大外壳击穿问题的出现概率。此外，如果套管上存在较大破损与裂纹，表面上具有放电以及电弧闪络，那么也会引发套管绝缘击穿与发热等现象。在情况严重的时候，甚至可能出现爆炸。针对这些故障，通常变压器保护都会做出相应动作，如果因为故障没有动作，则应当投入备用变压器或者电源，并对故障变压器进行全面检测。
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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