关于预防小动物引起变压器故障的探讨

施培培，闫洪林，闫晓丽

（1.国网漳州供电公司，福建漳州363000；2.国网厦门供电公司，福建厦门361000）

关于预防小动物引起变压器故障的探讨

施培培1，闫洪林1，闫晓丽2

（1.国网漳州供电公司，福建漳州363000；2.国网厦门供电公司，福建厦门361000）

随着社会的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，电是影响人们生活质量的重要元素之一，所以，对电能质量及供电可靠性的要求也越来越高。变压器是电能传输中离用户最近的一个环节，其重要性不言而喻。干式变压器因具有轻便、节省空间、无爆炸污染的安全隐患等优点，在漳州、厦门地区的配电站房中得到了广泛应用。但干式变压器高压侧离地面高度较低，易发生因老鼠、蛇等小动物攀爬而导致的短路性故障，是目前造成用户侧停电的主要原因。针对这一问题，提出了一种创新性解决方案——变压器辅助设备绝缘包封法。

干式变压器；短路故障；封堵；绝缘包封

随着厦门、漳州城市建设的飞速发展以及科学技术的不断进步，人们对生活质量的要求越来越高，手机、电脑、汽车等作为人们生活中必不可少的工具，与电能息息相关。如果供电不可靠，则这些工具的使用都会受到限制，这将严重影响人们的生活质量。同时，居民密集区、大型购物中心、医院、学校等用户对电能的质量和供电可靠性也有较高的要求，这就要求供电公司对供电的各个环节予以保障。变压器作为离用户侧最近且最重要的环节之一，其安全性能和供电可靠性对用户来说非常重要，因此，用户对变压器的防火防爆性能及供电可靠性提出了严格的要求。

目前，城市配电站房变压器基本都采用了干式变压器，即干变。因干式变压器的铁芯以及三相绕组不需要浸渍于变压器油之中，也不像油浸式变压器易发生火灾污染的危险，且干式变压器有较强的防爆能力；在配电站房的电气设计规范中，可以将干式变压器与其他高低压开关柜放置于同一个房间内，因此，干式变压器在城市配电站房建设中得到了广泛应用。虽然干变比油变轻便，容易搬运，又节省空间，但干式变压器高压侧档位及相间连杆连接处等带电部位裸露且离地面比较近，老鼠、蛇等小动物比较容易攀爬并碰触高压带电裸露处，引起变压器单相接地及相间短路故障，这是目前造成用户侧停电故障的主要原因之一。

1 事故案例

干式变压器故障一般分为内部故障和外部故障。其中，内部故障为变压器本体绝缘击穿、匝间短路及单相接地故障等；外部故障为变压器辅助设备出现的故障，即变压器高压侧档位、相间连杆间发生短路故障及绝缘子老化击穿故障。新材料、新技术不断应用于干式变压器生产制造中，近年来，在漳州、厦门地区配电站房变压器停电事故数据分析中可以发现，有95%的故障是变压器外部故障。配电站房干式变压器短路故障的主要原因为：小动物窜至变压器高压侧引起的短路故障。以配电设备运维中一个典型的案例进行分析，图1为变压器高压侧短路点。

图1 变压器高压侧短路点

图1中所框选出的变压器高压侧相间连杆接线柱以及档位柱周围可以明显看出有电弧灼烧的迹象，高压相间接线柱及档位柱均有金属融化的痕迹，C相绕组表面绝缘层也被电弧烧黑。此次事故经过现场实地分析发现，老鼠是由配电站房的进线电缆通道进入电缆管沟，后又顺着低压柜的低压电缆进入低压柜内。由于干式变压器外罩与低压柜之间有孔洞未封堵，老鼠从低压柜的孔洞钻入变压器外罩后，窜至变压器高压侧的档位柱及相间连杆的连接处，引起变压器的相间和接地短路故障，此次事故不仅使变压器的高压侧档位片与相间连杆发生金属融化，且因为停电事故导致用户生产活动受阻，给用户造成了不必要的经济损失。

虽然此间配电站房的电缆进出线通道均已封堵，但封堵采用的水泥标号不符合设计规定，被老鼠轻易破坏打通，这说明了当时监理人员没有把好质量关；进入低压柜的低压电缆的防火堵泥掉落以及变压器外罩与低压柜有孔洞未封堵，这些隐患都说明了设备运维人员在进行设备验收及例行巡视检查时做得不到位，也说明了目前在运的干式变压器防小动物的能力不足。

2 传统的防范措施

为了防止干式变压器因小动物攀爬而出现短路故障，应提高变压器供电的可靠性，配电设备运维人员需要按照配网运行规范从以下2个传统方面进行加强。

2.1 严格把控验收关

应按照验收规范进行严格把控，加强配电站房建设过程中的隐蔽工程监督，要求监理单位对站房重要部位、重要设施拍照、存档；整个站房地面以及建筑主体的孔洞要全部封堵好；电缆沟进出站房的电缆孔洞要进行防火、防水、防小动物的封堵，且电缆沟盖板要平齐、完整；对变压器的进线电缆孔洞、变压器外罩与地面、低压柜间的较大缝隙应进行封堵；位于低位的窗户要用5 mm×5 mm双层不锈钢钢丝网进行封堵且应安装推拉式玻璃窗；配电站房的防火门与地面间的缝隙不能过大，同时，应安装防小动物挡板等；验收不合格坚决不能送电，在设备带电前消除一切影响供电可靠性的安全隐患，不给老鼠、蛇等小动物进入站房的机会。

2.2 加强配电站房的巡视管理

设备运维人员进出配电站房应随手关门，防止小动物由站房门进入配电室内；对巡视中发现的孔洞封堵等缺陷要及时处理，不给带电设备埋下安全隐患，如果设备已带电，无法处理封堵缺陷，则应抓紧时间，利用设备检修机会及时消缺，保证用户供电的可靠性。比如，巡视时发现低压柜中的电缆防火堵泥掉落，就应及时用防火堵泥或泡沫胶进行封堵消缺；门窗或钢丝网破损要及时修补更换等。

3 创新措施——绝缘包封法

除了上述传统的防范措施外，提出了一种新的防范措施——干式变压器辅助设备绝缘包封法。绝缘包封法为干式变压器预防小动物引起的短路故障提供了最后一道防线。

由于目前的干式变压器厂家对变压器高低压侧均未进行绝缘包封，导致干式变压器防小动物能力严重不足，这也是小动物引起变压器频繁短路故障的主要原因。通过设备运维人员平时对变压器运维经验的总结分析，现对变压器厂家提出了改进建议——对变压器辅助设备进行绝缘包封，低压侧母排、高压侧档位柱及相间连杆进行绝缘包封。具体包封方法如下。

3.1 干式变压器低压侧母排

分别用黄、绿、红、黑相色的相应电压等级绝缘材料进行热缩塑封，螺丝连接处用相应相色绝缘包封盒进行包封。

3.2 干式变压器高压侧三相之间的连接杆

分别对三相间的连杆进行绝缘热缩塑封，其次将连杆连接点处采用锥形绝缘包封盒进行包封如图2所示，这种绝缘包封将相间连杆以及连杆对地彻底隔离，即使小动物爬到高压连杆处也不会发生相间或单相接地故障。

图2 变压器高压侧连接杆塑封

3.3 干式变压器高压侧档位

在生产变压器时，可以采用圆形或方形的绝缘盒子将高压侧档位包裹在其中，并采用绝缘透明可开启的观察窗进行塑封如图3所示，这样不仅可以有效防止小动物攀爬到档位处引起短路，而且便于设备运维人员观察到变压器目前所处的电压等级档位。

图3 变压器高压侧档位塑封

这种创新性的变压器辅助设备绝缘包封法的应用，可以有效提高变压器防小动物的能力。同时，设备运维人员日常要务实工作，要严把质量关、验收关、运维巡视关，认真做好相应的防范措施，给厂家提出可行性、创新性的合理化生产建议，这样不仅减少了干式变压器的短路故障发生率，且减轻了设备运维人员对设备运维的压力，同时，保证了用户供电质量的可靠性。

［1］熊卿府.配电线路检修［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［2］陈家斌.变压器［M］.北京：中国电力出版社，2003.

［3］马志广.配电线路运行［M］.北京：中国电力出版社，2010.

〔编辑：张思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.052

2095－6835（2017）14－0052－02