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技術文章(zhāng)
配電變壓器損壞原因及解決方案
發布時(shí)間:2013-10-14 10:05 來(lái)源:華電國威

一、 配電變壓器損壞原因

1、 過載

一是随著(zhe)人(rén)們生活的(de)提高(gāo),用(yòng)電量普遍迅速增加,原來(lái)的(de)配電變壓器容量小,小馬拉大(dà)車,不能滿足用(yòng)戶的(de)需要,造成變壓器過負載運行。二是由于季節性和(hé)特殊天氣等原因造成用(yòng)電高(gāo)峰,使配電變壓器過載運行。由于變壓器長(cháng)期過載運行,造成變壓器内部各部件、線圈、油絕緣老化(huà)而使變壓器的(de)負荷大(dà)部分(fēn)随季節性和(hé)時(shí)間性分(fēn)配,特别是在農村(cūn)農忙季節配電變壓器将在過負荷或滿負荷下(xià)使用(yòng),在夜晚又是輕負荷使用(yòng),負荷曲線差值很大(dà),運行溫度最高(gāo)達80 ℃以上,而最低溫度在10 ℃。而且農村(cūn)變壓器的(de)檢修情況來(lái)看,每台變壓器底部水(shuǐ)分(fēn)平均達100 g以上,這(zhè)些水(shuǐ)分(fēn)都是通(tōng)過變壓器油熱(rè)脹冷(lěng)縮的(de)呼吸空氣從油中沉澱下(xià)來(lái)的(de)。二是變壓器内部缺油使油面降低造成絕緣油與空氣接觸面增大(dà),加速了(le)空氣中水(shuǐ)分(fēn)進入油面,降低了(le)變壓器内部絕緣強度,當絕緣降低到一定值時(shí)變壓器内部就發生了(le)擊穿短路故障。

2、對(duì)配電變壓器違章(zhāng)加油

某電工對(duì)正在運行的(de)配電變壓器加油,時(shí)隔1 h後,該變壓器高(gāo)壓跌落開關保險熔絲熔斷兩相,并有輕微噴油,經現場(chǎng)檢查,需要大(dà)修。造成該變壓器燒毀的(de)主要原因:一是新加的(de)變壓器油與該變壓器箱體内的(de)油型号不一緻,變壓器油有幾種油基,不同型号的(de)油基原則上不能混用(yòng);二是在對(duì)該配電變壓器加油時(shí)沒有停電,造成變壓器内部冷(lěng)熱(rè)油相混後,循環油流加速,将器身底部的(de)水(shuǐ)分(fēn)帶起循環到高(gāo)低壓線圈内部使絕緣下(xià)降造成擊穿短路;三是加入了(le)不合格變壓器油。

3、無功補償不當引起諧振過電壓

爲了(le)降低線損,提高(gāo)設備的(de)利用(yòng)率,在《農村(cūn)低壓電力技術規程》中規定配電變壓器容量在100 kVA以上的(de)宜采用(yòng)無功補償裝置。如果補償不當在運行的(de)線路上總容抗和(hé)總感抗相等,則會在運行的(de)該線路及設備内産生鐵磁諧振,引起過電壓和(hé)過電流,燒毀配電變壓器和(hé)其它電氣設備。

4、系統鐵磁諧振過電壓

農網中10 kV配電線路由于長(cháng)短、對(duì)地距離、導線規格不一緻,再加上配電變壓器、電焊機、電容器以及大(dà)型負載的(de)投切等運行參數發生很大(dà)變化(huà)時(shí),或10 kV中性點不接地系統單相間歇性接地可(kě)能造成系統發生諧振過電壓。一旦發生系統諧振過電壓,輕者是将配電變壓器高(gāo)壓熔絲熔斷,重者将會造成配電變壓器燒毀,個(gè)别情況下(xià)将引起配電變壓器套管發生閃絡或爆炸。

5、雷電過電壓

配電變壓器按規定要求必須在高(gāo)、低壓側安裝合格的(de)避雷器,以降低雷電過電壓、鐵磁諧振過電壓對(duì)變壓器高(gāo)低壓線圈或套管的(de)危害。主要有以下(xià)原因造成配電變壓器過電壓而損壞:一是避雷器安裝試驗不符合要求,安裝避雷器一般是三隻避雷器隻有一點接地,在長(cháng)期運行中由于年久失修、風吹雨(yǔ)打造成嚴重鏽蝕,氣候變化(huà)及其它特殊情況造成接地點斷開或接觸不良,當遇有雷電過電壓或系統諧振過電壓時(shí),由于不能及時(shí)對(duì)大(dà)地進行洩流降壓因而擊穿變壓器;二是因多(duō)數變壓器都在保險公司投了(le)保,由此而産生的(de)重保險公司賠償、輕維護管理(lǐ),有的(de)用(yòng)戶認爲變壓器參加了(le)保險,避雷器安裝與否、試驗與否都無所謂,反正變壓器壞了(le)保險公司負責賠償,也(yě)是多(duō)年來(lái)配電變壓器損壞嚴重的(de)一個(gè)重要因素;三是隻重視變壓器高(gāo)壓側避雷器的(de)安裝試驗,而輕視低壓側避雷器的(de)安裝試驗,因變壓器低壓側不安裝避雷器,在變壓器低壓側遭雷擊時(shí),産生逆變對(duì)變壓器高(gāo)壓側線圈進行沖擊的(de)同時(shí),低壓側線圈也(yě)有損壞的(de)可(kě)能。

6、二次短路

當配電變壓器二次短路時(shí),在二次側産生高(gāo)于額定電流幾倍甚至幾十倍的(de)短路電流,而在一次側也(yě)要同時(shí)産生很大(dà)的(de)電流來(lái)抵消二次側短路電流的(de)去磁作用(yòng),如此大(dà)的(de)短路電流,一方面使變壓器線圈内部将産生巨大(dà)機械應力,緻使線圈壓縮,主副絕緣松動脫落、線圈變形。另一方面由于短路電流的(de)存在,導緻一、二次線圈溫度急劇升高(gāo),此時(shí)如果一、二次保險選擇不當或使用(yòng)鋁銅絲代替,可(kě)能很快(kuài)使變壓器線圈燒毀。

7、分(fēn)接開關壓接不良

一是分(fēn)接開關本身質量差,結構不合理(lǐ),彈簧壓力不夠,動靜觸頭不完全接觸,錯位的(de)動靜觸頭之間的(de)絕緣距離變小,在兩抽頭之間發生放電或短路,很快(kuài)燒毀變壓器抽頭線圈或整個(gè)繞組;二是人(rén)爲原因,個(gè)别電工對(duì)無載調壓的(de)原理(lǐ)不清楚,調壓後導緻動靜觸頭部分(fēn)接觸或由于變壓器分(fēn)接開關接點長(cháng)期運行,靜觸頭有污垢造成接觸不良而放電打火使變壓器燒毀。

8、呼吸器孔堵死

一般在50 kVA以上變壓器的(de)油枕上都安裝有“呼吸器”。“呼吸器”罩體一般都是透明(míng)的(de)玻璃筒體,内裝有“吸潮劑”,搬運時(shí)易碰碎,所以一般情況下(xià)廠家在出廠時(shí)暫不安裝,在變壓器油枕裝“呼吸器”的(de)位置上用(yòng)螺絲釘将一塊“小方鐵闆”封堵在“吸潮器”的(de)位置上,起到防潮的(de)作用(yòng)。在投入運行時(shí)要及時(shí)拆除“小方鐵闆”,如不及時(shí)拆除更換成“呼吸器”,由于運行後熱(rè)量不斷産生,絕緣油受熱(rè)膨脹,變壓器内壓力升高(gāo),油路無法循環,熱(rè)量散發不出去,鐵芯和(hé)線圈的(de)熱(rè)量越來(lái)越高(gāo),絕緣性能下(xià)降,最終導緻變壓器燒毀。

9、其它

配電變壓器在日常運行維護管理(lǐ)中,經常出現的(de)問題:一是檢修或安裝過程中,緊固或松動變壓器導電杆螺帽時(shí),導電杆随著(zhe)轉動,可(kě)能導緻二次側引出的(de)軟銅片相碰,造成相間短路或一次側線圈引線斷;二是在變壓器上進行檢修不慎掉下(xià)物(wù)體、工具砸壞套管,輕則造成閃絡接地,重則造成短路;三是在并列運行的(de)變壓器檢修、試驗或更換電纜後未進行核相,随意接線導緻相序接錯,變壓器投入運行後将産生很大(dà)的(de)環流而燒毀變壓器;四是在變壓器低壓側裝有防盜計量箱,由于空間問題、工藝壓接不好,有的(de)直接用(yòng)導線纏繞,緻使低壓側接線接觸電阻過大(dà),大(dà)負載運行時(shí)發熱(rè)、打火,使導電杆燒壞。

二、配電變壓器損壞解決措施

針對(duì)以上種種配電變壓器損壞的(de)原因分(fēn)析,有相當一部分(fēn)配電變壓器損壞是可(kě)以避免的(de),還(hái)有一些隻要加強設備巡視檢查,嚴格安規章(zhāng)制度辦事,就可(kě)以将變壓器損壞事故消滅在萌芽狀态。具體對(duì)策如下(xià)。

1 、做(zuò)好運行前的(de)檢查測試

配電變壓器投運前必須進行現場(chǎng)檢測,其主要内容如下(xià)。

油枕上的(de)油位計是否完好,油位是否清晰且在與環境相符的(de)油位線上。油位過高(gāo),在變壓器投入運行帶負荷後,油溫上升,油膨脹很可(kě)能使油從油枕頂部的(de)呼吸器連接管處溢出;過低,則在冬季輕負荷或短時(shí)間内停運時(shí),可(kě)能使油位下(xià)降至油位計看不到油位。

套管、油位計、排油閥等處是否密封良好,有無滲油現象。否則當變壓器帶負荷後,在熱(rè)狀态下(xià)會發生更嚴重的(de)滲漏現象。

防爆管(呼吸氣道)是否暢通(tōng)完好,呼吸器的(de)吸潮劑是否失效。

變壓器的(de)外殼接地是否牢固可(kě)靠,因爲它對(duì)變壓器起著(zhe)直接的(de)保護作用(yòng)。

變壓器一、二次出線套管及它們與導線的(de)連接是否良好,相色是否正确。

變壓器上的(de)銘牌與要求選擇的(de)變壓器規格是否相符。如各側電壓等級、變壓器的(de)容量及分(fēn)接開關位置等。

測量變壓器的(de)絕緣。用(yòng)1000~2500V兆歐表測量變壓器的(de)一、二次繞組對(duì)地絕緣電阻(測量時(shí),非被測量繞組接地),以及一、二次繞組間的(de)絕緣電阻,并記錄測量時(shí)的(de)環境溫度。絕緣電阻的(de)允許值沒有硬性規定,但應與曆史情況或原始數據相比較,不低于出廠值的(de)70%(當被測變壓器的(de)溫度與制造廠試驗時(shí)的(de)溫度不同時(shí),應換算(suàn)到同一溫度再進行比較)。

測量變壓器各相直流電阻的(de)相互差值應小于平均值的(de)4%,線間直流電阻的(de)相互差值應小于平均值的(de)2%。

若以上檢查全部合格,将100 ℃以上的(de)酒精溫度計插入該變壓器測溫孔内,以便随時(shí)監測變壓器的(de)運行溫度,再将變壓器空投(不帶負荷),檢查電磁聲有無異常,測量二次側電壓是否平衡,如平衡,說明(míng)變壓器變比正常,無匝間短路,變壓器可(kě)以帶負荷正常運行了(le)。

2 、運行中注意事項

對(duì)配電變壓器在運行管理(lǐ)中必須做(zuò)好如下(xià)内容。

在使用(yòng)配電變壓器的(de)過程中,一定要定期檢查三相電壓是否平衡,如嚴重失衡,應及時(shí)采取措施進行調整。同時(shí),應經常檢查變壓器的(de)油位、溫度、油色正常,有無滲漏,呼吸器内的(de)幹燥劑顔色有無變化(huà),如已失效要及時(shí)更換,發現缺陷及時(shí)消除。

定期清理(lǐ)配電變壓器上的(de)污垢,必要時(shí)采取防污措施,安裝套管防污帽,檢查套管有無閃絡放電,接地是否良好,有無斷線、脫焊、斷裂現象,定期搖測接地電阻。

在拆裝配電變壓器螺杆有轉動情況,必須進行嚴格處理(lǐ),确認無誤後方可(kě)投運。合理(lǐ)選擇二次側導線的(de)接線方式,如采用(yòng)銅鋁過渡線夾等。在接觸面上塗上導電膏,以增大(dà)接觸面積與導電能力,減少氧化(huà)發熱(rè)。

在配電變壓器一、二次側裝設避雷器,并将避雷器接地引下(xià)線、變壓器的(de)外殼、二次側中性點3點共同接地,對(duì)100 kVA以上容量且電感設備較多(duō)的(de)變壓器上層油溫不宜經常超過85 ℃,最高(gāo)不得(de)超過95 ℃(配電變壓器側溫孔插入溫度計可(kě)随時(shí)測得(de)運行變壓器的(de)即時(shí)溫度),不得(de)長(cháng)期過負荷運行。但在日負荷系數小于1(日平均負荷與最大(dà)負荷之比),上層油溫不超過允許值的(de)情況下(xià),可(kě)以按正常過負荷的(de)規定運行,總過負荷值不應超過變壓器爲20%)。當變壓器内的(de)絕緣(油等絕緣介質)老化(huà)速度要增加一倍,使用(yòng)年限要相應減少。因此,必須避免長(cháng)時(shí)間過負荷運行。

避免三相負載不平衡運行。變壓器三相負載不平衡運行,将造成三相電流的(de)不平衡,此時(shí)三相電壓也(yě)不平衡。對(duì)三相負載不平衡運行的(de)變壓器,應視爲最大(dà)電流的(de)負荷,若在最大(dà)負荷期間測得(de)的(de)三相最大(dà)不平衡電流或中性線電流超過額定電流的(de)25%時(shí),應将負荷在三相間重新分(fēn)配。

防止二次短路。配電變壓器二次短路是造成變壓器損壞的(de)最直接的(de)原因,合理(lǐ)選擇配電變壓器的(de)關健所在。一般情況下(xià)配電變壓器的(de)高(gāo)壓側(跌落保險)熔絲選擇在1.2~1.5倍高(gāo)壓側額定電流以内,低壓側按額定電流選用(yòng),在此情況下(xià),即使發生低壓短路故障,熔絲也(yě)能對(duì)變壓器起到應有的(de)保護作用(yòng)。

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