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        淺談配電變壓器故障的原因及防范措施

        2020-11-11 14:09:07張小茹
        市場周刊·市場版 2020年5期
        關(guān)鍵詞:故障

        摘 要:配電變壓器是配電網(wǎng)中的主要設(shè)備,配電變壓器一旦發(fā)生故障,將影響到正常生活,也會給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此,有必要對配電變壓器故障的原因及防范措施進(jìn)行分析。

        關(guān)鍵詞:配電變壓器;故障;防范

        一、 故障類型及原因分析

        (一)繞組故障分析

        1. 匝間短路

        由于農(nóng)村部分低壓線路維護(hù)不到位,經(jīng)常發(fā)生超銘牌容量運(yùn)行或變壓器出口短路故障。短路使變壓器的電流超過額定電流幾十倍,由于繞組溫度迅速升高,導(dǎo)致絕緣老化;同時繞組由于受到較大電磁力的作用,產(chǎn)生振動與變形,而損壞匝間絕緣;另外,廠家在制造過程中,繞組內(nèi)層浸漆不透,干燥不徹底,繞組引線接頭焊接不良等絕緣不完整導(dǎo)致匝間、層間短路。

        2. 相間短路

        變壓器主絕緣老化,絕緣能力降低;變壓器油擊穿電壓偏低;或由其他故障擴(kuò)大引起相間短路。如繞組有匝間短路或接地故障時,由于電弧及熔化了的銅(鋁)粒子四散飛濺,使事故蔓延擴(kuò)大,發(fā)展為相間短路。

        3. 繞組接地

        大氣過電壓或操作過電壓的作用使繞組受短路電流的沖擊發(fā)生變形,主絕緣老化破裂、折斷,造成繞組接地。

        4. 繞組絕緣受潮

        配電變壓器未投入前,處于潮濕場所或多雨地區(qū),濕度過高,潮氣侵入,使絕緣受潮,在儲存、運(yùn)輸、運(yùn)行過程中維護(hù)不當(dāng),水分、雜質(zhì)或其他油污混入變壓器中,使絕緣油強(qiáng)度大幅降低。

        (二)鐵心硅鋼片短路

        雖然硅鋼片之間涂油絕緣漆,但其絕緣電阻小,只能隔斷渦流,當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運(yùn)行年久,絕緣自然老化或損傷后,將產(chǎn)生很大的渦流損耗,使鐵芯局部發(fā)熱,造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。

        (三)無勵磁分接開關(guān)故障

        1. 分接開關(guān)絕緣受潮

        如果變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏油,將造成引出線和分接開關(guān)長期裸露在空氣中,致使分接開關(guān)絕緣受潮性能下降,發(fā)生內(nèi)部閃絡(luò)、短路擊穿而燒壞變壓器。

        2. 油溫過高

        變壓器的分接開關(guān)處于高溫的變壓器油中。當(dāng)分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳膜和油垢,引起觸頭發(fā)熱后,使彈簧壓力降低、零件變形、導(dǎo)電部位接觸不良及接觸電阻增大,從而引起電弧短路燒壞變壓器。

        3. 本身缺陷

        分接開關(guān)的質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)不合理、壓力不夠及接觸不可靠等問題,引起動、靜觸頭本身不完全接觸,錯位的動、靜觸頭使兩抽頭之間的絕緣距離縮小,發(fā)生相間短路或?qū)Φ胤烹?。?qiáng)大的短路電流很快就把帶有抽頭的繞組燒壞。

        (四)低壓側(cè)短路故障

        當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生接地、相間短路等故障時,在低壓側(cè)產(chǎn)生高于額定電流幾倍甚至幾十倍的短路電流,而高壓側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消低壓側(cè)短路電流。此電流在繞組內(nèi)部將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力,可能致使繞組變形。同時,高低壓繞組溫度急劇升高,若保護(hù)選擇不當(dāng),可導(dǎo)致變壓器燒毀。

        (五)過電壓引起故障

        1. 大氣過電壓

        農(nóng)村配電變壓器的高、低壓線路大多采用架空線路,在山區(qū)、林地受雷擊的概率較高。線路遭雷擊時,在變壓器繞組上產(chǎn)生高于額定電壓幾倍以上的沖擊電壓。若安裝在配電變壓器高、低壓出線的避雷器不能起到有效的保護(hù)作用或本身存在某些隱患,如避雷器未投入運(yùn)行或未按時對其進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn),避雷器接地不良或接地電阻超標(biāo)等,配電變壓器將遭雷擊而損壞。

        2. 鐵磁諧振過電壓

        在lOkV配電系統(tǒng)中,小型變壓器、電焊機(jī)、調(diào)速機(jī)較多,使系統(tǒng)的等值電感和電容有可能相等或接近,導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)諧振,諧振時,除變壓器電流激增熔斷器熔斷以外,還將產(chǎn)生過電壓,引起變壓器套管閃絡(luò)或爆炸。

        二、 防范措施分析

        (一)投運(yùn)前檢查測試

        儲油柜上的油位計(jì)是否完好,油位是否清晰且在與環(huán)境溫度相符的油位線上;外殼、頂蓋、套管、油位計(jì)和放油閥等處是否密封良好,有無滲油現(xiàn)象;防爆管(安全氣道)的防爆膜是否完好,呼吸器的吸潮劑是否失效;變壓器的外殼、低壓側(cè)中性點(diǎn)、避雷器的接地是否牢固可靠,是否有接地裝置測試記錄,接地電阻是否符合要求;高、低壓熔斷器是否齊備,熔絲大小是否合適。高、低壓側(cè)熔體配置標(biāo)準(zhǔn)為:容量在100kVA以上的變壓器高壓側(cè)要配置(1.5~2.0)倍額定電流的熔絲。容量在100kVA以下的變壓器高壓側(cè)要配置(2.0~3.0)倍額定電流的熔絲。變壓器低壓側(cè)熔斷體應(yīng)按1.1倍額定電流選擇;檢查是否有變壓器出廠試驗(yàn)合格證、技術(shù)說明書及測試記錄、避雷器出廠試驗(yàn)合格證及測試記錄(技術(shù)說明書作為運(yùn)行維護(hù)的依據(jù));檢查變壓器銘牌及其他標(biāo)志是否懸掛完好;變壓器停運(yùn)滿一個月者,在恢復(fù)送電前應(yīng)測量絕緣電阻,合格后方可投入運(yùn)行。擱置或停運(yùn)六個月以上的變壓器,投運(yùn)前應(yīng)做絕緣電阻和絕緣油耐壓試驗(yàn)。若以上檢查全部合格,則先將變壓器空投(不帶負(fù)載),檢查電磁聲有無異常,測量低壓側(cè)電壓是否平衡,如平衡說明變壓器變比正常,無匝間短路,變壓器可以帶負(fù)載正常運(yùn)行。

        (二)加強(qiáng)配電變壓器運(yùn)行系統(tǒng)過程中的監(jiān)管操作工作

        運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段對變壓器進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管,定期維修檢查,從而及時發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行中處于的問題,及早地進(jìn)行解決,保證變壓器高效穩(wěn)定運(yùn)行??梢砸M(jìn)科技設(shè)備,輸入變壓器常見的問題及解決措施,以便發(fā)現(xiàn)變壓器存在的問題,及時給出科學(xué)的解決方案。

        三、 結(jié)語

        綜上所述,在日常運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)做到認(rèn)真巡視,及時到位,可以實(shí)現(xiàn)超前控制,減少故障,使變壓器各類事故實(shí)現(xiàn)可控、能控、在控。

        參考文獻(xiàn):

        [1]錢錫穎,王一帆,陸琛杰,龔金龍,金坤鵬.配電變壓器負(fù)載損耗測量研究[J].電力與能源,2019(6).

        作者簡介:

        張小茹,億興電力工程建設(shè)有限公司豐澤配電分公司。

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