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??? 摘要:針對配電變壓器故障率高的現(xiàn)象,著重分析了配電變壓器故障的幾種類型及主要原因,提出了一些具體的防范措施,為防止和減少配電變壓器故障提供借鑒。
??? 關(guān)鍵詞:配電變壓器;故障;絕緣
??? 在電力系統(tǒng)中,配電變壓器占據(jù)著非常重要的地位,一旦故障,將直接或間接地給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的正常生活帶來損失。本文總結(jié)和分析了我公司自第一批電網(wǎng)改造以來配電變壓器故障的類型和原因,并提出一些預(yù)防措施,供今后在配電變壓器的運行管理中參考。
??? 1 故障原因分析
??? 1.1 繞組故障
??? 1.1.1 變壓器電流激增
??? 由于部分農(nóng)村低壓線路維護(hù)不到位,經(jīng)常發(fā)生過負(fù)荷和短路,發(fā)生短路時變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍,線圈溫度迅速升高,導(dǎo)致絕緣老化,同時繞組受到較大電磁力矩作用,發(fā)生移位或變形,絕緣材料形成碎片狀脫落,使線體裸露而造成匝間短路。
??? 1.1.2 繞組絕緣受潮
??? 繞組絕緣受潮主要因為絕緣油質(zhì)不佳或油面降低導(dǎo)致,主要有以下幾種原因:
??? ?配電變壓器在未投入前,處于潮濕場所或多雨地區(qū),濕度過高,潮汽侵入使絕緣受潮。
??? ?在儲存、運輸、運行過程中維護(hù)不當(dāng),水分、雜質(zhì)或其他油污混入變壓器油中,使絕緣強(qiáng)度大幅降低。
??? ?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。在達(dá)到或接近使用年限時,絕緣自然枯焦變黑,絕緣特性下降,是老舊變壓器故障的主要原因。
??? ?某些年久失修的老變壓器,因各種原因致使油面降低,絕緣油與空氣大面積、長時間接觸,空氣中水分大量進(jìn)入絕緣油,降低絕緣強(qiáng)度。
??? 1.2 無載分接開關(guān)故障
??? 1.2.1 分接開關(guān)裸露受潮
??? 由于將軍帽、套管、分接開關(guān)、端蓋、油閥等處滲漏油,使分接開關(guān)長期裸露在空氣中,又因為配電變壓器的油標(biāo)指示設(shè)在油枕中部,變壓器在運行中產(chǎn)生的碳化物受熱后又產(chǎn)生油焦等物質(zhì),容易將油標(biāo)呼吸孔堵塞,少量的變壓器油留在油標(biāo)內(nèi),在負(fù)荷、環(huán)境溫度變化時,油標(biāo)管內(nèi)的油位不變化,所以不容易被及時發(fā)現(xiàn)。裸露在空氣中的分接開關(guān)絕緣受潮一段時間后性能下降,導(dǎo)致放電短路。
??? 1.2.2 高溫過熱
??? 正常運行中的變壓器分接開關(guān),長期浸在高于常溫的油中,會引起分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳膜和油垢,引起觸頭發(fā)熱,觸頭發(fā)熱后又使彈簧壓力降低或出現(xiàn)零件變形等情況,又加劇了觸頭發(fā)熱,從而引起電弧短路,燒壞變壓器。
??? 1.2.3 本身缺陷
??? 分接開關(guān)的質(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)部實際位置不完全一致等問題,引起動、靜觸頭不完全接觸,錯位的動、靜觸頭使兩抽頭之間的絕緣距離變小,引發(fā)相間短路或?qū)Φ胤烹姟?/span>
??? 1.2.4 人為原因
??? 有的電工對無載調(diào)壓開關(guān)的原理不清楚,經(jīng)常調(diào)壓不正確或不到位,導(dǎo)致動、靜觸頭部分接觸或錯位。
??? 1.3 鐵芯故障
??? 1.3.1 鐵芯多點接地
??? ?鐵芯夾板穿心螺栓套管損壞后與鐵芯接觸,形成多點接地,造成鐵芯局部過熱而損壞線圈絕緣。
??? ?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”,引起多點接地。
??? ?鐵芯與夾板之間的絕緣受潮或多處損傷,導(dǎo)致鐵芯與夾板有多點出現(xiàn)低電阻接地。
??? 1.3.2 鐵芯硅鋼片短路
??? 雖然硅鋼片之間涂有絕緣漆,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行年久,絕緣自然老化或損傷后,將產(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。
??? 1.4 套管閃絡(luò)
??? ?套管閃絡(luò)放電也是變壓器常見異常之一。造成此種異常的原因有:
??? ?膠珠老化滲油后,將空氣中的導(dǎo)電塵埃吸附在套管表面,在大霧或小雨時造成污閃,使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短路;
??? ?變壓器箱蓋上落異物,如大風(fēng)將樹枝吹落在箱蓋上,引起套管放電或相間短路;
??? ?變壓器套管因外力沖撞或機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力而破損也是引起閃絡(luò)的因素。
??? 1.5 二次側(cè)短路
??? 當(dāng)變壓器發(fā)生二次側(cè)短路、接地等故障時,二次側(cè)將產(chǎn)生高于額定電流20~30倍的短路電流,變壓器一次側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消二次側(cè)短路電流的消磁作用,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,鐵芯夾板螺絲松弛,高壓線圈畸變或崩裂,導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障。