农村配电变压器运行选择及烧损原因分析

葛钊华

摘要：配电变压器是配电系统中的重要电气设备，直接影响配电系统运行的稳定性和电网的输电效率。配电变压器的设计选型是变压器运行的重要环节，决定着电能的输送和使用质量。在此基础上，本文探讨了配电变压器设计和选用的必要性，旨在提高电力企业配电变压器设计和选用的质量。

关键词：农村;配电变压器;运行选择;烧损原因

前言

近年来，随着低压电力客户增多，导致低压配电网络扩大，同时分布式电源逐步入网，低压配电网结构日益复杂;低压配电网存在数量较多、位置较为分散、用电负荷波动性大等特点，如果单单依靠人工对配电线路、设备进行巡视，无法达到及时抢修，容易出现被动抢修情况。

1  变压器常见的运行故障

电力系统变压器运行不当会出现故障，工作人员需要深入分析现有的运行情况，根据实际的运行特点进行深入研究，配电变压器的运行顺利度与电网的整体运行质量息息相关。因此日常工作过程中，及时做好变压器的处理工作能够帮助工作人员更加快速的处理好故障原因，提升现有的故障处理水平。工作人员需要定期检查变压器的正常运行才能够熟悉各种故障制度，将其放在首要的位置，综合多种因素进行考虑，这样才能够更好的保证变压器的稳定运行。配电系统应用变压器是一项非常常见的设备，能够对整个电力系统产生非常重要的作用，变压器能够改善系统运行的实际电压，这样才能够满足社会的实际用电需求。检查好变压器的正常运行是电网运行的重要基础，一旦日常生活中出现故障现象，及时处理才能够避免发生故障。电压器运行不当会给人们的日常生活产生不必要的影响，严重者甚至造成安全隐患。工作人员需要严格重视变压器的正常运行，根据长期的工作经验进行考虑，这样才能够更好的运用所学知识。一旦变压器出现故障时，工作人员需要对其进行深入分析，改善现有工作问题，强化处理措施，降低一系列不利因素的影响，常见的几种故障情况主要如下：

1.1 套管故障

（1）故障现象。变压器差动保护动作开关跳闸，常见的是变压器套管被炸毁、闪落和漏油。（2）原因分析。a.密封不良，绝缘受潮劣化，或有漏油现象;b.呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理;c.变压器高压侧一般使用电容套管，由于瓷质不良，故而有砂眼或裂纹;d.电容芯子制造上有缺陷，内部有游离放电;e.套管积垢严重。

1.2 分接开关故障

（1）故障现象。同变压器绕组故障相似，变压器差动保护、瓦斯保护动作开关跳闸，严重时变压器防爆膜破裂，变压器油喷出。变压器抽芯检查，可发现分接开关表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头有放电痕迹。（2）原因分析。造成分接开关故障的原因有很多，例如，连接螺栓松动;带负荷调整装置不良和调整不当;分接头绝缘板绝缘不良，接头焊锡不满，接触不良，制造工艺不好，弹簧压力不足等。

1.3 铁芯故障

（1）故障现象。变压器温度异常升高;变压器油检发现甲烷（CH4）气体升高;抽芯检查铁芯有直流电阻低。（2）原因分析。变压器铁芯是用来转换一次侧与二次侧线圈之电能，当电压施加于一次侧线圈时，激磁电流随即流经其线圈，而线圈中的电流会在铁芯中产生磁场;这个磁场就可以将一次侧线圈之电能转换到二次侧线圈中。在这个电能的转换期间，铁芯内部会因为其接缝、结构以及磁场通过铁芯材质本身的一些阻碍而产生损失。依照线圈和铁芯的相对位置可分为内铁式和外铁式。外铁式的铁芯像是日字型，高低压的线圈都缠绕于中间的铁芯上。内铁式的铁芯像口字型。因高低压线圈的电流大致相反，因此高低压线圈会造成彼此互相影响。

2 配电变压器烧损原因分析

2.1 配电变压器异常运行是配电变压器烧损主要原因

针对烧损的配电变压器，通过国网配网运维管控模块调取了配电变压器烧损前的运行情况。

2.2 配电变压器烧损原因统计

通过调取烧损配电变压器运行前的电压、电流、负载曲线对公司2017年年度烧损配電变压器进行统计发现：公司2017年导致配电变压器烧损的主要原因是：配电变压器长期运行在过载、缺相、三相负荷不平衡的状态下。

3 设立方案

3.1 方案设计

需要及时掌握配电变压器的运行情况，无疑需要配电变压器相关运行数据，配网运维管控模块的数据来源滞后于当前时间2天，故不能依靠配网运维管控模块的数据，追溯数据来源得知，该电压、电流数据来自电力采集系统，由于电力采集系统采集数据多、数量大，故对能够使用的采集通道占用比有要求，无法提供所有配电变压器实时数据，根据采集通道数据传输速率、数据处理速度等综合考虑，决定采用“二次筛选”方案。一次筛选以小时为数据反馈单位，达到对采集通道占用少的目的，同时设计算法软件对数据进行处理，经一次筛选处理后得到疑是异常运行的配电变压器;二次筛选针对疑是异常运行的配电变压器进行实时数据招测，以确定该配电变压器运行状态，通过这种处理方案不仅增加数据的可靠性、实时性，而且在采集通道占用比使用方面达到最优。

3.2 方案相关理论支撑

查阅《变压器经济运行》得出：不同容量的配电变压器可以不同程度的在短期急救负荷状态下运行，同时查阅往期配电变压器烧损前的电流、电压曲线同样可以证明配电变压器烧损前能够承受短时异常运行。如果可以尽早发现配电变压器台区的异常运行情况，及时进行处理能够有效防止配电变压器烧损，达到公司主动抢修、提高供电质量的目的。例如：古溪禄沟村5台区配电变压器烧损前，故障发生后时刻在12点时，运维人员如果可以及时发现并进行处理，便可避免配电变压器烧损情况发生。

4 实施方案

4.1 软件设计背景

明确采集系统数据更新以小时为单位点后，每台配电变压器电压数据分别有A、B、C三相，共计3个数据;同理配电变压器电流数据亦为3个。公司配变共计3439台，每小时数据共计10317个，由于数据更新以小时为节点，就需要运维管理人员每小时分析10317个数据，如此大量的数据运维管理人员无法完成分析，因此需要设计一款能对台区数据进行分析的软件。

4.2 软件算法说明

电流阀值比较：采用二次电流值与满载电流5A进行比较，二次电流大于阀值输出1。电压阀值比较：采用一次电压值与最低电压200V进行比较，一次电压小于阀值输出1。综合数据源分析：将一次电流值与一次电压值综合比较，如果同一时刻点，电流斜率（电流变化率）大于阀值;电压斜率（电压变化率）小于阀值，则模块输出1。将三者输出取”and”的关系，以提高准确度;最后进行输出、循环。

4.3 软件效果

通过从采集系统中将数据导出，在将数据导入该软件，实现软件对大数据自动分析，整改分析过程在5分钟这内完成，直接输出疑是异常运行台区，并自动生成对应的电流、电压曲线供运维人员参考分析。

4.4 招测实时数据提高准确性

使用软件对大数据进行分析后，进行二次实时数据筛选，二次实时数据能够保证配电变压器运行状态数据精确到分钟为单位，极大程度的提高了准确性，同时也保证了配电变压器管控及时性。

结语

电力采集系统的应用有效避免了配电变压器因长时间异常运行导致的烧损问题，切实做到了主动抢修，提高了供电可靠性。

参考文献：

[1]马吉.配电变压器的设计选型探讨[J].科技经济导刊，2017（36）：55-56.

[2]赵世杰，张爽，赵旭东，张淑秀.配电变压器过负荷运行原因分析[J].通讯世界，2016（07）：145-146.