摘 要：对于配电网来说，变压器是一种最为关键的电能传输设备，其安全运行备受关注。随着大型电力变压器的单机容量不断增大，其可靠稳定运行越来越重要，若其发生故障，则会影响到电力系统的安全，也会带来较大损失，预防故障的发生成为必须充分重视的问题。本文就电力变压器引线故障及预防措施进行探讨。
关键词：大型；电力变压器；引线故障；预防
1 大型电力变压器常见引线故障
1.1 过热性故障
引线发生过热性故障可能的原因是：接触不良、引线相间或对地短路、引线截面选用不够、局部散热差、大电流引起的局部过热、引线布置不合理、引线装配存有缺陷等。
1.2 短路事故
引线绝缘件及支架材质选用、支架及引线夹持件的截面大小、固定支点数量（间隔大小）、夹持方式等结构设计不当、安装不牢固等都可能使变压器在运行时发生故障。
1.3 绝缘放电、击穿的故障
引线设计疏忽或装配作业时引线外包绝缘及夹持附加绝缘、引线的绝缘距离不符合规定要求，引线存有尖角毛刺，绝缘材料选用不当、有杂质、结构不当等都会产生放电、击穿的故障[1]。曾出现过沿导线夹放电、引线对油箱壁放电故障等。
1.4 局部放电量大
局部放电测量是对变压器质量考核的主要指标之一，而装配过程对局放的影响最大。引线导体本身存有尖角毛刺、引线与其周围的其他部件之间的绝缘距离不足、结构不当等都会产生局放大的故障。
2 大型电力变压器引线故障预防措施
2.1 引线设计
2.1.1 引线布置的设计
变压器引线布置设计，首先要根据电磁计算单画出引线的背影线，也就是按比例、准确画出夹件、绕组、开关及油箱的轮廓线，然后直接在上面布置引线。上、下夹件上所有孔、压钉螺母及其它附件都要按准确的位置标示清楚，不能出现图样与实物不符的情况，以免布置引线支架时与附件位置冲突。
2.1.2 引线支架的设计
引线的引出位置、走向、夹持方式等都要进行合理的设计。引线支架的布置要注意：(1)支架分布尽量均匀。(2)避免横木出现悬臂梁的情况，因悬臂梁结构不利于变压器的短路稳定性；更不能出现单支点线夹。(3)应保证绕组端部引线的安全，确保首头引线沿夹线板对铁心夹件等金属件的爬电距离，特别是内绕组；靠着绕组的引线根部，要固定牢固，以防根部摆动。(4)保证首头引线对金属件及尖角电极的油中绝缘距离[2]。(5)不能妨碍绕组的出线。
如果能从结构上把固定低压侧引线的绝缘支架设计成各自独立、互不相连的；同时对引线固定支架的安装位置、形状以及材料进一步优化，使油循环达到最佳状态。
2.1.3 大电流引线
绕组端部有大电流引线时，其配置应认真设计(特别是低压侧)，解决好引线的载流和散热问题，以最小化杂散损耗，防止出现局部过热。必须注意到大电流引线漏磁可能会引起大型变压器金属结构件过热的问题。首先在油箱法兰及其周围部件上采取措施以增加磁阻、减小漏磁，其次要合理配置引线，尽量减弱漏磁。当引线漏磁通穿过上下箱沿气隙时，大多数集中于箱沿螺栓，使螺栓的磁通密度剧增而产生涡流，导致箱沿螺栓发热严重，这会引起密封橡胶垫的局部劣化，并可能导致渗漏油。一般常用的预防措施有：增加螺栓的散热面积，提高散热效果；在发热局部区域，用硅钢片填充上下箱沿间的空隙，降低螺栓内的磁感应强度；用铜片将发热部位短接；必要时在箱沿内侧增设屏蔽，以隔断漏磁路径；适当增加引线到油箱壁的空间距离。
2.1.4 借助仿真分析软件设计引线结构
由于计算机软件、硬件水平的不断提升和数值计算技术的不断成熟，对高电压引线结构布局设计时，可能遇到对相关绝缘设计没把握，可以借助仿真分析软件，对复杂的引线电场强度进行分析计算，从而采取有针对性的方案措施。
2.2 引线装配
引线装配是十分重要的工序之一，直接影响变压器的电气性能。装配场地应有防尘措施，操作者应具备引线装配相应的能力水平，熟悉主要工艺方法、过程。作业时要注意细节把握，对关键位置的操作要求要进行界定和列举，避免因为细小的疏忽或失误导致故障的发生。
2.2.1 引线准备
首先对其他工序转来的各种零部件，包括绝缘装配转来的器身、开关、导线夹、铜排、铜棒、接线端子、电缆引线、螺栓、螺母等，要严格按标准验收，确认符合标准要求后，方可装配到产品上[3]。凡是能够预先进行焊接的引线或引线上的一部分，一律应预先进行焊接，尽可能减少装到器身上后再进行焊接，并做好焊后的所有处理工作。
2.2.2 架线安装
先安装支撑和固定引线的支架，再分别安装开关和各部分引线。
2.2.3引线焊接
引线焊接主要是指绕组出线与引线之间的焊接或绕组出线之间的焊接。接头的焊接是引线装配的主要工作，焊接质量直接影响到引线的故障发生。焊前必须消除净每一根导线的绝缘漆层。目前常用的焊接方式有磷铜焊接和压接。
1)磷铜焊接。这种焊接主要采用搭接焊，要注意接头搭接方式与搭接面积；焊接时要掌握好焊接温度，操作要准确、熟练，时间越短越好，焊接的焊缝要饱满、光滑、无尖角毛刺、无夹生熔蚀；焊后应先检查焊接质量，再进行清理。在进行焊接时，焊接部位附近的绝缘导线、木制件、绝缘纸板，都要用合适的材料采取隔热措施。如果用湿布隔热，只能用蒸馏水浸布。2)压接。采用冷压接线时，要注意选择合适的冷压模具及连接管，引线与接线端子间要进行必要的填充，并注意填充截面要适当，防止出现松动现象，影响压接的可靠性。绕组出头与圆铜棒压接时，突出的导线尾部应倒角并包绝缘。应控制压接方向要一致，压接后的接线端子压坑应圆滑，不得有裂纹、凸苞等缺陷，若有棱边或毛刺，则应用锉刀修整光滑。
2.2.4 引线包扎
引线绝缘包扎时，应确保引线电缆端部没有碎屑，切割点的两端用胶带临时裹住以防止再产生的碎屑掉落，铜材不能有损伤，电缆的端部用绑扎带扎紧，以防止电缆芯散开。对于锥形连接，应根据图纸仔细包扎出绝缘锥度，锥形的长度一般为引线绝缘厚度的5～7倍。由于焊接部位一般会存在棱角，应采取改善措施，使导线周围的电场分布均匀。手工包扎要足厚、紧实、均匀一致，不允许有薄弱处存在，因为绝缘包扎厚度不足造成事故的例子不少。
2.2.5 引线的弯形
引线需要弯形时，一定要有弧度，弧度的大小根据引线的电压等级来确定，同时要注意排除引线弯形过程中的绝缘损伤。内绕组出头伸出端绝缘部分的包绝缘纸较长而影响弯形时，允许将绝缘多余部分剥去，但必须保持原有锥形，最好是用刀削成锥形，以保证接包部分绝缘的包扎质量[4]。要特别注意这一点，因为一般地这一部位都是对地距离比较小的部位，绝缘包扎质量不好，极易发生对地击穿的故障。
结束语
总之，电力变压器发生的故障，有时涉及因素会比较多，往往需综合分析并进行一些试验才能查出故障原因，进而采取处理措施、排除故障；而注重变压器制造过程，从细节做起，对预防故障产生、减少故障损失无疑具有重要的意义。
参考文献
[1]刘作鹏，文鹏，陈海雷，董懿锋，吴琼.输电电缆引线端子过热故障分析[J].东北电力技术，2019，40(03):54-56.
[2]张奎.关于10kV电机引线短路故障的分析与预防措施[J].电气技术，2016(06):149-151.
[3]滕予非，王鱼，焦在滨，张纯，庞广恒.特高压直流输电系统接地极引线阻抗监视策略[J].电工技术学报，2016，31(11):157-164.
[4]王际华，王付钢，吕季平.高压电机引线故障分析与预防[J].机电信息，2015(18):61-62.