摘要:
针对近些年来高配配电变压器事故率有所上升的现象,本文通过对高配配电变压器发生故障的原因进行分析,并提出了一系列的防范措施,从而确保高配配电变压器能够正常运行,为供电提供有效保证。
高配配电变压器在电力系统中有着至关重要的地位和作用,随着电力系统规模的不断扩大以及变压器单机容量的增加,变压器一旦出现故障不但会给企业带来巨大的损失,同时也会极大的影响人们正常的生产和生活。作为企业高配管理的负责人,在工作当中积累了一定的实践经验,通过积极分析高配配电变压器发生事故的原因,并从中找寻相应的对策加以解决,可以有效的保证电力系统的安全运行。
一、 故障原因分析
1、绕组故障
(1)变压器电流激增。由于低压线路维护不到位、低压电气设备不完好,本身存在故障,就会发生过负荷和短路在过流保护不全或动作不可靠时,变压器受不到保护。所以发生短路时,变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍,变压器绕组温度迅速升高,促使绝缘老化,绝缘性能降低,短路电流通过绕组产生较大的电磁力矩,这个电磁力矩作用于绕组,会发生移位或变形,绝缘材料形成碎片状脱落,使导线绝缘层破损成为裸线,绕组出现匝间短路,甚至层间短路,烧坏变压器绕组。
(2)绕组绝缘受潮。高配配电变压器在制造过程中,或大修重缠绕组时,绕组内层浸漆不透,烘干时间不足,温度不够,绕组没有完全干燥,绝缘性能不完整,导致匝间、层间短路。在储存、运输、运行过程中维护不当,水分、杂质或其它油污混入变压器油中,使绝缘强度大幅度降低。由于各种原因致使油面降低,变压器绕组与空气大面积、长时间接触,空气中水分大量进入绕组,降低绝缘强度。
2、分接头和套管故障
(1)分接开关存在缺陷。分接开关本身质量差,存在结构不合理,压力不够,接触不可靠,外部字轮位置与内部实际位置不完全一致等问题,引启动、静触头不完全接触,导致触头发热,引发相间短路或对地放电。
(2)人为因素。变压器在调压时,分接开关调不到位或调过位,导致动、静触头部分接触,使分接开关发热或烧坏。干式变压器在大修、检修时,分接头连接片没有压紧,出现虚接触,使分抽头、连接片发热烧坏。
(3)弹簧压力降低或出现零件变形等情况,又加剧了触头的发热,这种恶性循环,导致电弧短路,烧坏变压器。
(4)油浸变压器套管胶珠因老化而渗油,空气中的导电尘埃吸附在套管表面,在大雾或小雨时造成污闪,变压器箱盖上落异物,引起套管放电或相间短路,套管受到外力冲撞而破坏,引起闪络放电。
3、铁芯故障
(1)铁芯多点接地。铁芯夹板穿心螺栓的绝缘套管损坏后与铁芯接触,铁芯与夹板之间有金属异物或金属粉末,在电磁力的作用下形成“金属桥”,都会形成多点接地,造成缺芯局部过热而损坏线圈绝缘。
(2)铁芯硅钢片短路。变压器缺芯由硅钢片叠成,硅钢片之间涂有绝缘漆,其绝缘电阻小,只能隔断涡流。当硅钢片表面上的绝缘漆因运行年久,绝缘自然老化,变压器在多次大修时,硅钢片反复拆卸和叠插,使绝缘漆层受到损伤,就会使变压器铁芯产生很大的涡流损耗,铁芯局部发热,造成变压器绕组绝缘击穿短路而烧毁。
4、二次测故障
地面高配配电变压器发生低压侧短路、接地故障和煤矿井下配电变压器发生低压侧短路故障时,二次测将产生高于额定电流20-30倍的短路电流。由于变压器二次侧电流有去磁作用,变压器一次侧必然会产生20-30倍于额定电流来进行励磁,以抵消二次电流的消磁作用,这样大的电流,将导致一、二次绕组发热,在几分钟时间就会使绕组烧坏。另外,大电流在线圈内部产生很大的机械应力,致使线圈压缩、绝缘衬垫、垫板松动,铁芯夹板螺栓松动,高压线圈畸变或崩裂,导致变压器发生故障
5、其它故障
在供配电系统中,有可能出现等值电感和电容相等或接近,导致系统出现谐振现象。谐振时,除变压器电流激增外,这将产生过电压,引起变压器套管发生闪络或爆裂。在检修或安装过程中,紧固或松动变压器引线螺帽时,导电螺栓跟着转动,导致一次侧线圈引线断线二次侧引出的软导电带相碰造成相间短路。在运输过程中,变压器铁芯固定不牢或因运输中相互碰撞,使铁芯位移,线圈、分接头、引线与外壳相碰,造成接地故障或短路。由于照明负荷大多数采用单相供电,在负荷分配不平衡时,造成高配配电变压器长期三相不平衡运行,致使某相线圈绝缘提前老化而烧坏变压器。
二、 解决对策
从上面的分析我们可以看出,高配电变压器的故障大部分是由于存放的管理不到位和在运行中的维护跟不上加之设备本事性能上的故障造成的。只要我们在工作中通过观察和仪器检测的等方式加强管理和维护,并严格执行作业规程和管理制度,大部分事故是可以避免的。
1、投运前检测
(1)外观检查。对配电变压器的绝缘套管检查是否有损伤,有渗漏油、油枕的油位是否合适,散热管是否变形,呼吸器的吸潮剂是否失效。
(2)内部检查。检查干式变压器的套管是否有松动、损伤。分接头、螺栓是否紧固,连接片是否压紧,分接头螺帽应是双帽,以防止退锁。
(3)电气检查。对配电变压器做必要的常规项目试验,变压器绝缘的测试,先用兆欧表摇测线圈对地、线圈相间和绝缘套管的绝缘性能,摇测一、二级线圈的绝缘吸收比,合格后,再做直流泄漏和工频耐压试验。在有条件时,可以对变压器做空载和短路试验,试验项目全部分测后,合格就可以安装投入使用。
2、运行中的维护
(1)安装避雷器,防止雷击过电压。应安装无间隙金属氧化物避雷器作为过电压保护,防止由高低压线路侵入的高压雷电波引起的变压器内部绝缘击穿,造成短路。避雷器的安装位置也要选择恰当,高压避雷器应安装在靠配变高压套管最近的引线处,尽量减小雷电直接流入变压器的机会。
(2)安装速断、过电流保护。高配电变压器短路、过载保护由安装在配变高压侧的熔断器和低压侧的漏电总保护器来实现。为了有效地保护配变,必须正确选择熔断器的熔体及低压过电流保护定值:低压侧总回路发生故障或短路时,低压侧漏电总保护器过流保护动作,高压侧熔体不应熔断;变压器内部故障短路时,高压侧熔体熔断,上一级变电站高压线路保护装置不应动作跳闸,以此保证配电网保护装置正确分级动作。
(3)防止一些外力因素影响配电变压器的正常运转。要合理的选择安装地点,不能安装在远离人员居住的地方,以防被偷盗,而且安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护和管理。不应在配电变压器上安装低压计量箱。不允许私自调节分接开关,以防分接开关调节不到位发生相间短路而烧坏配电变压器。在配电变压器高、低压端处安装绝缘罩,防止外物破坏或者是自然灾害。在道路比较狭窄的小区或者是动物出入频繁的森林区加装高低压绝缘罩,防止配电变压器接线桩上掉落物体使低压短路而烧毁配电变压器。
结语:
了解高配配电变压器在日常运行中可能出现的故障并强化对变压器的巡视和维护保养,开展定期检修、大小修制度,用科学的手段进行检测,是高配配电变压器的长期安全远行的保证。只有合理利用电气设备,加强运行中变压器的的科学管理,严格执行操作规程,才能为供电优质服务打下坚实的基础。
