配电房的常见故障及处理方法

■ 重庆市电力公司江北供电局 廖毓聪

配电装置担负着受电和配电任务，是配电房的重要组成部分。配电房故障分析及处理方法是电工和电气技术人员必须掌握的一门实用技术，熟悉而准确地排除故障是每个配电工作人员必须具有的基本功。现将多年来从事配电房维护工作中总结出来的一些常见故障及解决方法总结如下。

一、配电房常见故障现象及处理

（一）配电房三相故障

1、配电房三相负荷不平衡

（1）故障现象

配电房三相负荷不平衡指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致，且幅值差超过规定范围。从调查结果来看，配变三相负荷不平衡大量存在，电力负荷的大部分为单相负荷，且负荷变化大，因此，有许多配电变压器三相的负荷不平衡，使三相不能对称运行，产生零序电流，这一方面使变压器的损耗增大另一方面还降低了变压器的有效容量。

三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害，主要有：一是降低变压器的出力，危及配电变压器的安全和寿命。二是使电动机定子的铜损增加，产生制动转矩，从而降低电动机的最大转矩和过载能力。三是引起发电机的附加发热和振动，危及安全运行和正常出力。四是增加输电线路的损耗。电压每降低10%，线路损失增加17%。此外，在低压配电线路中，会影响计算机正常工作，引起照明电灯寿命缩短(电压过高)或照度不足(电压过低)以及电视机的损坏。对于通信系统，会增大干扰，影响正常通信质量。引起以相序分量为起动元件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时)，对电网安全运行有严重威胁。

（2）处理方法

一是按原设计规划合理布线；二是根据实际需要合理分配负荷；三是根据实际需要合理增加电源。根据以上几个原则和具体情况，从总体布线、量能分配，到线材型号、电能计量等，重新组织实施。可顺利解决其三相负荷不平衡、线路跳闸、影响试验的连续性及重要数据的遗失等问题，以及电压偏低、电器设备不能正常使用、日光灯起跳不起来、办公亮度不够等问题。

2、单相接地故障

（1）故障现象

发生完全接地时，绝缘检查电压表三相指示有所不同，接地相电压为零或接近于零，非接地相电压升高倍，且持久不变；发生间隙接地故障时，接地相电压时减时增，非故障相电压时大时小或有时正常；发生弧光接地故障时，非故障相的相电压有可能升高到额定电压的2.5～3倍。

（2）处理方法

对变配电房的所有供出线路逐条进行拉闸试验；有重合闸装置的，可依次将各线路断路器拉开。若该线路无故障时，便可由重合闸装置随即送上，无重合闸装置的，可用人工操作；若在断开某条线路的断路器时，绝缘监察与仪表恢复正常，则说明是这条线路上发生屋的接地故障。接地点查出后，对一般性负荷线路，应在切除后进行检修；对带主要负荷的线路且无法由其他线路供电时，应先通知有关部门或车间做好停电准备后再行切除和检修。

发生接地故障时，应严密监视电压互感器，以防止其发热；不得用隔离开关断开接地点；在切除联络线或环状线路时，两侧断路器均应断开。但要注意在切除之后，不应使其他线路过负荷。

3、中线零序保护频繁跳闸

（1）故障现象

长期以来，用户中性线电流偏大，经实地勘测，带负荷运行时供电线路的相电流一般为400多安培，但是中线电流过大，最高可达800多安培，是相电流的2倍多，最小也有400多安培，和相电流几乎一样，这样就使中线零序保护频繁跳闸。

（2）处理方法

经过严密的排查，各相之间负载基本平衡；同时也排除了接线错误、接地故障等对中线电流的影响。采用电能质量分析仪对现场运行的变压器低压侧的电压和电流进行测量分析后，得到波形。发现造成流过零线的电流过高，导致零序保护跳闸，使用户无法正常用电。

①电容器串接电抗器

由电容器、电抗器、电阻器串联而成，与系统并联。滤波器并联在含有谐波的电网上，电路根据需要补偿的功率因数和谐波含量，使该滤波器对基波频率补偿无功功率，对谐波呈现低阻抗，从而滤除各次谐波电流。

根据并联电容器对谐波电流放大的原理，改变并联电容器与系统阻抗的谐振点，避免谐振发生，就可以有效地解决并联电容器对谐波的放大问题。

②智能动态型混合有源滤波器

智能动态型混合有源滤波器主要由无源滤波器和有源滤波器组成。一般情况下，无源滤波器容量占整个滤波容量的75～90%，有源滤波器容量占整个滤波容量的l0～25%。其基本思想是利用LC滤波器来分担有源电力滤波器的部分补偿任务。由于LC滤波器比之有源电力滤波器有结构简单、易实现且成本低的优点，而有源电力滤波器则有补偿性能好的优点，两者结合使用时，既可克服有源电力滤波器容量大、成本高的缺点，又可使整个系统获得良好的性能能实现谐波抑制和无功功率补偿。在通过混合滤波器补偿后，电源电流近似正弦波，与传统的混合有源滤波器相比，轻载时的输入功率因数也得到改善。

智能动态型混合有源滤波器集动态滤波、动态电流补偿以及动态无功功率补偿(容性、感性可编程)于一体，性能优异，具有响应速度快、滤波效率高、不与系统发生谐振问题和体积小等优点。实时检测电网中由非线性负载产生的电流波形，分离出谐波部分，将其反相，再通过逆变器的将反相电流注入到电网中，实现滤除谐波的功能。还可以提供超前或滞后的无功电流，用于改善电网的功率因数和实现动态无功补偿。

（二）变压器故障

电力系统中，配电变压器是配电网中的主要设备，一旦发生故障，将影响生产和正常生活用电。变压器的故障可分为磁路故障和电路故障。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有硅钢片短路、穿心螺栓及轭铁夹紧件与铁芯之间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。电路故障主要指绕组和引线故障等，常见的有线圈的绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工艺不良，过电压冲击和缺相运行，以及二次系统短路引起的故障等。

1、变压器运行时声音异常

（1）故障现象

在运行中发现变压器内部声响很大，有爆裂声，或变压器套管有严重破损并有闪烁、放电现象。

（2）故障处理

应立即停止运行进行检修。产生这些现象的可能原因是:变压器内部接触不良，或绝缘有击穿，则发生放电现象的声响，套管放电有闪烁，可能是套管有裂纹，或套管表面釉面损坏，套管有破损等。

其可能的原因是:1)当有大容量的动力设备启动时，由于负荷变化较大，使变压器声音增大。所以变压器有电弧炉、晶闸管整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器声音也会变大。2）过负荷，使变压器发生很高而且沉重的“嗡嗡”声，此时应调整变压器的负荷。3)个别零件松动，如铁心的穿心螺钉夹得不紧，使铁心松动，变压器发生强烈而不均匀的噪声。此时应使变压器停运检修。4)系统短路或接地，通过很大的短路电流，使变压器有很大噪声，此时，保护装置动作。5)系统发生铁磁谐波振动时，变压器发生粗细不匀的噪声。此时，应调整系统参数。

2、内部绝缘损坏短路故障

（1）故障现象

变压器发生内部短路故障，主要由短路引起。其外部有喷油、高温烧损现象，变压器内的油色变黑，且有焦味，试验检查绝缘电阻有高有低。

（2）故障处理

配电设备的保护有防雷电、防短路、过载等装置。其中，短路故障靠高低压熔断器保护，其熔丝选择不当后，如发生低压线路短路无法断开故障线路，导致配电变压器损坏。配电变压器长期负荷，使绕组高温内部绝缘老化，绝缘油质变坏，受外部短路冲击，防过压时极容易发生内部短路故障。配电变压器内部绝缘严重受潮，在过电压作用下，绝缘击穿放电导致短路。

合理配置高、低压熔丝，严禁选用铜、铝线代替熔丝。合理分配负荷，防止单相或三相长期过负荷。可考虑用大一级的配电变压器进行配电，尽量减少变压器单相长期长时间过负荷，导致温度高损坏配电变压器。

3、雷击损坏

（1）故障现象

配电变压器的雷击损坏都是高压侧发生绝缘击穿放电引起，造成单相接地，甚至引起相间短路、严重烧损，在回厂修理前试验检查绝缘电阻明显降低外部有损伤、涨鼓等的迹象。

（2）故障处理

安装不合格或使用了失效的避雷器，失去有效的防雷保护作用。配电变压器地网不合格，接地电阻偏大，由于安装后没有测试，或长年失修，锈化严重，导致接地电阻超过规定值。经分析有以下可能机理：雷直击低压线路或低压线路受感应雷电，使低压绝缘损坏或通过电磁感应耦合，在高压侧产生正比或更高感应电压，造成高压绝缘损坏；或中性点雷电残压过高，且在低压线路的阻抗作用下反击配电变压器。

选用合格的避雷器，对避雷器的选择应与线路额定电压相符。若避雷器额定电压高于设备电压会使设备受雷击时失去可靠保护。对运行中的地网，应按《电力设备预防试验规程》 规定的项目和周期进行试验。要确定合格的接地电阻值，如果发现地网失 效应进行整改。避雷器的引下线截面应按照规程要求配置， 并与地网可靠连接。必须在变压器侧安装避雷器完善高低压的防雷。

4、铁心多点接地或短路

（1）故障现象

下夹件支板因距铁心柱或铁轭的机械距离不够，变压器在运行过程中受到冲击，使铁心或火件产生位移后相碰，造成铁心多点接地

上、下铁轭表面硅钢片因波浪凸起，在夹件油道两垫条之间与穿心螺杆的钢座套或夹件相碰，引起铁心多点接地。

上、下夹件与铁心之间、铁心柱与拉板之间有异物。

夹件与油箱壁相碰，这是由于夹件本身太长或铁心定位装置松动后，当器身受冲击力或发生位移时形成的。

下铁轭与箱底桥接短路。由于变压器铁心底部垫脚绝缘受损，或因油泥等金属杂质沉积于箱底，造成铁心下铁轭与油箱底部相连，形成多点接地。

铁心与夹件之间的绝缘受潮或多处损伤，导致铁心与夹板有多点出现低电阻接地。

（2）故障处理

铁心和夹件等金属构件处于电场中，如铁心不可靠接地，将产生悬浮电位，引起绝缘放电。因此铁心应一点接地，从而使铁心与大地之间的寄生电容被短接，使铁心处于零电位。但变压器铁心不能有两点或多点接地，否则接地点间就会形成闭合回路，造成环流，有时可高达数十安，该电流会引起局部过热，造成铁心局部过热而损坏绕组绝缘。

虽然硅钢片之间涂有绝缘漆，但其绝缘电阻小，只能隔断涡流而不能阻止高压感应电流。当硅钢片表面上的绝缘漆因运行年久，绝缘自然老化或损伤后，将产生很大的涡流损耗。铁心局部发热，使温升升高，甚至于，造成变压器事故。因此，对配电变压器应进行吊芯检查，发现问题时，应及时处理。

5、配电变压器渗油漏油

（1）故障现象

配电变压器中变压器油的渗漏现象也比较多。由于渗漏，使变压器内的油量减少，油位降低，造成空气与水汽的渗入，加快了油的氧化而劣化，使油的粘度变大，对流速度降低，影响变压器的散热，使温升较高，这又进一步加速油的劣化。同时劣化后的油酸性增强，使绕组的绝缘电阻降低，甚至对绝缘起到破坏作用，长此以往，必然导致变压器损坏。

（2）故障处理

解决的办法如下：①查清渗漏油的地方，并作好处理。如果油从高低压套管渗出，应拧紧固定瓷套管的螺丝；如果油从上端盖渗出，应拧紧上端一圈大螺丝；如果油从分接开关处渗出，应打开分接开关盖后拧紧里面的固定螺丝；如果是绝缘垫老化渗漏油，则应更换好的耐油胶垫等。②查看变压器油是否劣化变质，对油进行简单分析。如果变压器油由初期的淡黄色逐步变成橙色，棕色，且油的粘度较大，说明变压器油已劣化，必须对其进行净化处理或更换。③当变压器油未劣化变质时，查看油位是否过低。如果过低，则加油至变压器储油柜所标刻度处。④检查绕组的绝缘电阻。按照《电气设备预防性试验规程》，用兆欧表对绕组的绝缘电阻进行测量，并对照10kV/0.4kV电力变压器绝缘电阻的要求值，判断绕组的绝缘电阻是否符合要求，如果不符合，则应进行返厂大修。

（三）保护装置故障

1、低压保护故障

（1）故障现象

低压发生永久性故障，造成一条重要配电线路跳闸，检修人员马上进行抢修，查出故障点，并将故障点与电网隔离，1 小时后恢复送电，故障给用户造成了很大的损失。经检查故障点发现，用户所有的低压空气开关根本不起保护作用，而分支保险也未熔断。

（2）故障处理

经过调查所有配电变压器低压保护系统只是一个空气开关，当然这种开关比较经济，空气开关在平时只是起一个开合作用，在故障情况下，根本起不到保护作用，而变压器高压侧的保护是跌落式熔断器，通常它的熔丝配置是变压器额定电流的1.5 ～2倍，在故障情况下，变压器的熔丝在自身额定电流的几倍以上时才能瞬时熔断，而熔断过程中，变电站的保护已经动作。由于部分用户为节约成本，长期过负荷运行，使变压器的绕组绝缘老化，稍一遇到冲击就会发生绕组匝间短路和接地，更有甚者变压器已经喷油，而变压器的高压保护还未动作，从而影响了正常的供电。

由于变压器低压有计量电流互感器，可以设想利用交流操作系统来完成保护过程，利用空气开关的自动脱扣，加装一套小型过流保护，空气开关是手动合闸，弹簧储能，电动跳闸，而弹簧储能是为跳闸储备能量，它只能进行电动跳闸，手动合闸操作。这种保护可以和现在使用的空气开关配合使用，不改变其原有的结构，只是将原来的跳闸部分进行更换，更换成铁磁跳闸线圈。

原有的自动空气开关保护能力不高，在特殊情况下不能起到保护作用，缺乏保护的动作能源。但是如果加装了此种保护，它就可以随时向跳闸机构提供可靠的动作能源，使自动空气开关快速跳闸，可靠地将故障切除，保证整条线路的可靠运行。而现在所有的配电变压器的低压保护只有一个自动空气开关，其保护装置与制作材料和环境有关，长时问运行，其功能就会丧失，这无疑是一个潜在的隐患，若不及时进行改正，会给优质服务造成不良影响。

2、低压隔离开关熔断器组发热烧毁刀闸

（1）故障现象

隔离开关动静触头正常工作中发热烧毁，原因多为动刀闸调整紧固螺丝锈蚀，触头氧化，不能及时调整，造成合闸不到位或到位接触松驰，形成接触电阻大，在通过工作电流时引起触头发热，烧毁刀闸。

保险片在安装时，紧固螺丝的垫片过小，不能保证与刀闸导电面的完全紧密接触，周边接触面再由于安装弯制保险片时出现缝隙很大。在日常运行中，雨水侵蚀，保险片与铜导电面材料不同，易产生氧化电腐蚀，形成接触面电阻增大，在通过工作电流时发热熔化，烧毁刀闸。

此外，由于动刀闸转轴处氧化锈蚀，动静触头接触氧化，及调整螺丝锈蚀不能及时调整，摩擦力过大，在拉合刀闸时需用很大的操作力，往往造成冲击损伤瓷柱。

（2）故障处理

在新安装或检修隔离开关熔断器组时，要对动静接触部位、动刀闸转轴部位及刀闸调整螺丝部位，多涂抹防锈润滑的导电膏。或将刀闸上的铁质部位改为不锈钢材料，以防止这些部位的氧化生涩锈蚀，方便在日后运行中及时调整动静触头和动刀闸转轴处的松紧，保证接触部位的良好接触，减少发热烧伤。同时减少了在拉合刀闸时摩擦力，使刀闸拉合轻松到位，避免拉合刀闸时对刀闸绝缘支柱的的冲击损伤。

保险片在安装更新时，要打磨祛除刀闸接触面的氧化物，并在接触面涂抹导电膏．加大保险片的压紧螺丝的垫片，使垫片直径接近覆盖保险片与刀闸接触面。这样可避免因原来压紧垫片过小和安装弯制保险片时，保险片与刀闸产生缝隙，不但增加了接触面的压紧力，而且降低了保险片接触面的电腐蚀，提高了接触面的导电性，降低了接触面的温升，使保险片在过流或故障熔断时，正常从熔断片中问熔断，避免烧伤刀闸。

要将保险片的紧固铁质螺丝，更换为不锈钢螺丝，降低螺丝的氧化锈蚀，方便更换保险片时的快速处理，缩短抢修工时。避免铁质螺丝锈蚀引起的拆卸不方便，检修不彻底。

通过以上故障分析和技术改进措施，能有效地减少低压隔离开关熔断器组的故障，延长设备的使用寿命，提高设备健康水平，节省抢修时间，减少停电事故，为电力系统节能降损做出贡献。

3、线路断路器跳闸

(1)故障现象

线路故障时，出线断路器跳闸，配电房内的信号反映为蜂鸣器响，控制屏跳闸断路器绿灯闪亮。继电保护动作，应有一种或两种保护信号继电器掉牌。此时要检查该断路器，应已处在断开位置。

(2)故障处理

检查是哪一套保护动作；检查断路器及出线部分有无故障现象并向调度汇报；如无故障现象，对无重合闸线路征得调度员同意后可试送一次，试送成功，汇报调度，试送失败，应通知查线，对装有重合闸的线路跳闸重合不成不再试送即报告调度通知查线；凡联络线断路器跳闸，值班人员一律不得强送，汇报调度等待命令；低周减载装置动作使线路跳闸，应在请示调度值班员后再决定是否送电。

二、小结

发生事故时，值班人员必须沉着、迅速、正确地进行处理。其处理原则是：迅速限制事故的发展，寻找并消除事故根源，解除对人身及设备的威胁；用一切可能的办法保持设备继续运行，对重要负荷应尽可能做到不停电，对已停电的线路及设备则要能及早地恢复供电；改变运行方式，使供电尽早地恢复正常。处理事故时，除领导和有关人员外，其他外来人员均不得进入或逗留在事故现场。凡解救触电人员、扑灭火灾及挽救危急设备等工作，值班员可有权先行果断处理，然后报告有关领导及调度员。事故处理过程中，值班人员应有明确分工。处理完毕后要将事故发生的时间、情况和处理过程，详细填写在记录簿内。交接班时如发生事故，应由交班人员负责处理，接班人要全力协助。待处理完毕、恢复正常后再行交班。如果一时不能恢复，则要经领导同意后才可交接班。

随着城市化进程的不断推进，镇区的绿化美化的要求不断提高，街道的配电线路电缆化程度、小区配电房的配电设备自动化程度也越来越高。随着新型的电力设备不断的涌现，电力工人将面临更多的新问题、新挑战，故障处理的难度也将越来越高。

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