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高配配電變壓器故障原因及對(duì)策探討

摘要:

針對(duì)近些年來高配配電變壓器事故率有所上升的現(xiàn)象,本文通過對(duì)高配配電變壓器發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析,并提出了一系列的防范措施,從而確保高配配電變壓器能夠正常運(yùn)行,為供電提供有效保證。

高配配電變壓器在電力系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的地位和作用,隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及變壓器單機(jī)容量的增加,變壓器一旦出現(xiàn)故障不但會(huì)給企業(yè)帶來巨大的損失,同時(shí)也會(huì)極大的影響人們正常的生產(chǎn)和生活。作為企業(yè)高配管理的負(fù)責(zé)人,在工作當(dāng)中積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過積極分析高配配電變壓器發(fā)生事故的原因,并從中找尋相應(yīng)的對(duì)策加以解決,可以有效的保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

一、 故障原因分析

1、繞組故障

(1)變壓器電流激增。由于低壓線路維護(hù)不到位、低壓電氣設(shè)備不完好,本身存在故障,就會(huì)發(fā)生過負(fù)荷和短路在過流保護(hù)不全或動(dòng)作不可靠時(shí),變壓器受不到保護(hù)。所以發(fā)生短路時(shí),變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍,變壓器繞組溫度迅速升高,促使絕緣老化,絕緣性能降低,短路電流通過繞組產(chǎn)生較大的電磁力矩,這個(gè)電磁力矩作用于繞組,會(huì)發(fā)生移位或變形,絕緣材料形成碎片狀脫落,使導(dǎo)線絕緣層破損成為裸線,繞組出現(xiàn)匝間短路,甚至層間短路,燒壞變壓器繞組。

(2)繞組絕緣受潮。高配配電變壓器在制造過程中,或大修重纏繞組時(shí),繞組內(nèi)層浸漆不透,烘干時(shí)間不足,溫度不夠,繞組沒有完全干燥,絕緣性能不完整,導(dǎo)致匝間、層間短路。在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、運(yùn)行過程中維護(hù)不當(dāng),水分、雜質(zhì)或其它油污混入變壓器油中,使絕緣強(qiáng)度大幅度降低。由于各種原因致使油面降低,變壓器繞組與空氣大面積、長(zhǎng)時(shí)間接觸,空氣中水分大量進(jìn)入繞組,降低絕緣強(qiáng)度。

2、分接頭和套管故障

(1)分接開關(guān)存在缺陷。分接開關(guān)本身質(zhì)量差,存在結(jié)構(gòu)不合理,壓力不夠,接觸不可靠,外部字輪位置與內(nèi)部實(shí)際位置不完全一致等問題,引啟動(dòng)、靜觸頭不完全接觸,導(dǎo)致觸頭發(fā)熱,引發(fā)相間短路或?qū)Φ胤烹姟?/p>

(2)人為因素。變壓器在調(diào)壓時(shí),分接開關(guān)調(diào)不到位或調(diào)過位,導(dǎo)致動(dòng)、靜觸頭部分接觸,使分接開關(guān)發(fā)熱或燒壞。干式變壓器在大修、檢修時(shí),分接頭連接片沒有壓緊,出現(xiàn)虛接觸,使分抽頭、連接片發(fā)熱燒壞。

(3)彈簧壓力降低或出現(xiàn)零件變形等情況,又加劇了觸頭的發(fā)熱,這種惡性循環(huán),導(dǎo)致電弧短路,燒壞變壓器。

(4)油浸變壓器套管膠珠因老化而滲油,空氣中的導(dǎo)電塵埃吸附在套管表面,在大霧或小雨時(shí)造成污閃,變壓器箱蓋上落異物,引起套管放電或相間短路,套管受到外力沖撞而破壞,引起閃絡(luò)放電。

3、鐵芯故障

(1)鐵芯多點(diǎn)接地。鐵芯夾板穿心螺栓的絕緣套管損壞后與鐵芯接觸,鐵芯與夾板之間有金屬異物或金屬粉末,在電磁力的作用下形成“金屬橋”,都會(huì)形成多點(diǎn)接地,造成缺芯局部過熱而損壞線圈絕緣。

(2)鐵芯硅鋼片短路。變壓器缺芯由硅鋼片疊成,硅鋼片之間涂有絕緣漆,其絕緣電阻小,只能隔斷渦流。當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運(yùn)行年久,絕緣自然老化,變壓器在多次大修時(shí),硅鋼片反復(fù)拆卸和疊插,使絕緣漆層受到損傷,就會(huì)使變壓器鐵芯產(chǎn)生很大的渦流損耗,鐵芯局部發(fā)熱,造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。

4、二次測(cè)故障

地面高配配電變壓器發(fā)生低壓側(cè)短路、接地故障和煤礦井下配電變壓器發(fā)生低壓側(cè)短路故障時(shí),二次測(cè)將產(chǎn)生高于額定電流20-30倍的短路電流。由于變壓器二次側(cè)電流有去磁作用,變壓器一次側(cè)必然會(huì)產(chǎn)生20-30倍于額定電流來進(jìn)行勵(lì)磁,以抵消二次電流的消磁作用,這樣大的電流,將導(dǎo)致一、二次繞組發(fā)熱,在幾分鐘時(shí)間就會(huì)使繞組燒壞。另外,大電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力,致使線圈壓縮、絕緣襯墊、墊板松動(dòng),鐵芯夾板螺栓松動(dòng),高壓線圈畸變或崩裂,導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障

5、其它故障

在供配電系統(tǒng)中,有可能出現(xiàn)等值電感和電容相等或接近,導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。諧振時(shí),除變壓器電流激增外,這將產(chǎn)生過電壓,引起變壓器套管發(fā)生閃絡(luò)或爆裂。在檢修或安裝過程中,緊固或松動(dòng)變壓器引線螺帽時(shí),導(dǎo)電螺栓跟著轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致一次側(cè)線圈引線斷線二次側(cè)引出的軟導(dǎo)電帶相碰造成相間短路。在運(yùn)輸過程中,變壓器鐵芯固定不牢或因運(yùn)輸中相互碰撞,使鐵芯位移,線圈、分接頭、引線與外殼相碰,造成接地故障或短路。由于照明負(fù)荷大多數(shù)采用單相供電,在負(fù)荷分配不平衡時(shí),造成高配配電變壓器長(zhǎng)期三相不平衡運(yùn)行,致使某相線圈絕緣提前老化而燒壞變壓器。

二、 解決對(duì)策

從上面的分析我們可以看出,高配電變壓器的故障大部分是由于存放的管理不到位和在運(yùn)行中的維護(hù)跟不上加之設(shè)備本事性能上的故障造成的。只要我們?cè)诠ぷ髦型ㄟ^觀察和儀器檢測(cè)的等方式加強(qiáng)管理和維護(hù),并嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程和管理制度,大部分事故是可以避免的。

1、投運(yùn)前檢測(cè)

(1)外觀檢查。對(duì)配電變壓器的絕緣套管檢查是否有損傷,有滲漏油、油枕的油位是否合適,散熱管是否變形,呼吸器的吸潮劑是否失效。

(2)內(nèi)部檢查。檢查干式變壓器的套管是否有松動(dòng)、損傷。分接頭、螺栓是否緊固,連接片是否壓緊,分接頭螺帽應(yīng)是雙帽,以防止退鎖。

(3)電氣檢查。對(duì)配電變壓器做必要的常規(guī)項(xiàng)目試驗(yàn),變壓器絕緣的測(cè)試,先用兆歐表?yè)u測(cè)線圈對(duì)地、線圈相間和絕緣套管的絕緣性能,搖測(cè)一、二級(jí)線圈的絕緣吸收比,合格后,再做直流泄漏和工頻耐壓試驗(yàn)。在有條件時(shí),可以對(duì)變壓器做空載和短路試驗(yàn),試驗(yàn)項(xiàng)目全部分測(cè)后,合格就可以安裝投入使用。

2、運(yùn)行中的維護(hù)

(1)安裝避雷器,防止雷擊過電壓。應(yīng)安裝無間隙金屬氧化物避雷器作為過電壓保護(hù),防止由高低壓線路侵入的高壓雷電波引起的變壓器內(nèi)部絕緣擊穿,造成短路。避雷器的安裝位置也要選擇恰當(dāng),高壓避雷器應(yīng)安裝在靠配變高壓套管最近的引線處,盡量減小雷電直接流入變壓器的機(jī)會(huì)。

(2)安裝速斷、過電流保護(hù)。高配電變壓器短路、過載保護(hù)由安裝在配變高壓側(cè)的熔斷器和低壓側(cè)的漏電總保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)。為了有效地保護(hù)配變,必須正確選擇熔斷器的熔體及低壓過電流保護(hù)定值:低壓側(cè)總回路發(fā)生故障或短路時(shí),低壓側(cè)漏電總保護(hù)器過流保護(hù)動(dòng)作,高壓側(cè)熔體不應(yīng)熔斷;變壓器內(nèi)部故障短路時(shí),高壓側(cè)熔體熔斷,上一級(jí)變電站高壓線路保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作跳閘,以此保證配電網(wǎng)保護(hù)裝置正確分級(jí)動(dòng)作。

(3)防止一些外力因素影響配電變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。要合理的選擇安裝地點(diǎn),不能安裝在遠(yuǎn)離人員居住的地方,以防被偷盜,而且安裝位置太偏僻也不利于運(yùn)行人員的定期維護(hù)和管理。不應(yīng)在配電變壓器上安裝低壓計(jì)量箱。不允許私自調(diào)節(jié)分接開關(guān),以防分接開關(guān)調(diào)節(jié)不到位發(fā)生相間短路而燒壞配電變壓器。在配電變壓器高、低壓端處安裝絕緣罩,防止外物破壞或者是自然災(zāi)害。在道路比較狹窄的小區(qū)或者是動(dòng)物出入頻繁的森林區(qū)加裝高低壓絕緣罩,防止配電變壓器接線樁上掉落物體使低壓短路而燒毀配電變壓器。

結(jié)語(yǔ):

了解高配配電變壓器在日常運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障并強(qiáng)化對(duì)變壓器的巡視和維護(hù)保養(yǎng),開展定期檢修、大小修制度,用科學(xué)的手段進(jìn)行檢測(cè),是高配配電變壓器的長(zhǎng)期安全遠(yuǎn)行的保證。只有合理利用電氣設(shè)備,加強(qiáng)運(yùn)行中變壓器的的科學(xué)管理,嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,才能為供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。