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浅谈配电变压器故障的原因及防范措施

2020-11-11张小茹

市场周刊·市场版 2020年5期
关键词:配电变压器防范故障

摘 要:配电变压器是配电网中的主要设备,配电变压器一旦发生故障,将影响到正常生活,也会给企业带来经济损失。因此,有必要对配电变压器故障的原因及防范措施进行分析。

关键词:配电变压器;故障;防范

一、 故障类型及原因分析

(一)绕组故障分析

1. 匝間短路

由于农村部分低压线路维护不到位,经常发生超铭牌容量运行或变压器出口短路故障。短路使变压器的电流超过额定电流几十倍,由于绕组温度迅速升高,导致绝缘老化;同时绕组由于受到较大电磁力的作用,产生振动与变形,而损坏匝间绝缘;另外,厂家在制造过程中,绕组内层浸漆不透,干燥不彻底,绕组引线接头焊接不良等绝缘不完整导致匝间、层间短路。

2. 相间短路

变压器主绝缘老化,绝缘能力降低;变压器油击穿电压偏低;或由其他故障扩大引起相间短路。如绕组有匝间短路或接地故障时,由于电弧及熔化了的铜(铝)粒子四散飞溅,使事故蔓延扩大,发展为相间短路。

3. 绕组接地

大气过电压或操作过电压的作用使绕组受短路电流的冲击发生变形,主绝缘老化破裂、折断,造成绕组接地。

4. 绕组绝缘受潮

配电变压器未投入前,处于潮湿场所或多雨地区,湿度过高,潮气侵入,使绝缘受潮,在储存、运输、运行过程中维护不当,水分、杂质或其他油污混入变压器中,使绝缘油强度大幅降低。

(二)铁心硅钢片短路

虽然硅钢片之间涂油绝缘漆,但其绝缘电阻小,只能隔断涡流,当硅钢片表面上的绝缘漆因运行年久,绝缘自然老化或损伤后,将产生很大的涡流损耗,使铁芯局部发热,造成变压器绕组绝缘击穿短路而烧毁。

(三)无励磁分接开关故障

1. 分接开关绝缘受潮

如果变压器出现严重渗漏油,将造成引出线和分接开关长期裸露在空气中,致使分接开关绝缘受潮性能下降,发生内部闪络、短路击穿而烧坏变压器。

2. 油温过高

变压器的分接开关处于高温的变压器油中。当分接开关触头出现碳膜和油垢,引起触头发热后,使弹簧压力降低、零件变形、导电部位接触不良及接触电阻增大,从而引起电弧短路烧坏变压器。

3. 本身缺陷

分接开关的质量差、结构不合理、压力不够及接触不可靠等问题,引起动、静触头本身不完全接触,错位的动、静触头使两抽头之间的绝缘距离缩小,发生相间短路或对地放电。强大的短路电流很快就把带有抽头的绕组烧坏。

(四)低压侧短路故障

当变压器低压侧发生接地、相间短路等故障时,在低压侧产生高于额定电流几倍甚至几十倍的短路电流,而高压侧必然要产生很大的电流来抵消低压侧短路电流。此电流在绕组内部将产生很大的机械应力,可能致使绕组变形。同时,高低压绕组温度急剧升高,若保护选择不当,可导致变压器烧毁。

(五)过电压引起故障

1. 大气过电压

农村配电变压器的高、低压线路大多采用架空线路,在山区、林地受雷击的概率较高。线路遭雷击时,在变压器绕组上产生高于额定电压几倍以上的冲击电压。若安装在配电变压器高、低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患,如避雷器未投入运行或未按时对其进行预防性试验,避雷器接地不良或接地电阻超标等,配电变压器将遭雷击而损坏。

2. 铁磁谐振过电压

在lOkV配电系统中,小型变压器、电焊机、调速机较多,使系统的等值电感和电容有可能相等或接近,导致系统出现谐振,谐振时,除变压器电流激增熔断器熔断以外,还将产生过电压,引起变压器套管闪络或爆炸。

二、 防范措施分析

(一)投运前检查测试

储油柜上的油位计是否完好,油位是否清晰且在与环境温度相符的油位线上;外壳、顶盖、套管、油位计和放油阀等处是否密封良好,有无渗油现象;防爆管(安全气道)的防爆膜是否完好,呼吸器的吸潮剂是否失效;变压器的外壳、低压侧中性点、避雷器的接地是否牢固可靠,是否有接地装置测试记录,接地电阻是否符合要求;高、低压熔断器是否齐备,熔丝大小是否合适。高、低压侧熔体配置标准为:容量在100kVA以上的变压器高压侧要配置(1.5~2.0)倍额定电流的熔丝。容量在100kVA以下的变压器高压侧要配置(2.0~3.0)倍额定电流的熔丝。变压器低压侧熔断体应按1.1倍额定电流选择;检查是否有变压器出厂试验合格证、技术说明书及测试记录、避雷器出厂试验合格证及测试记录(技术说明书作为运行维护的依据);检查变压器铭牌及其他标志是否悬挂完好;变压器停运满一个月者,在恢复送电前应测量绝缘电阻,合格后方可投入运行。搁置或停运六个月以上的变压器,投运前应做绝缘电阻和绝缘油耐压试验。若以上检查全部合格,则先将变压器空投(不带负载),检查电磁声有无异常,测量低压侧电压是否平衡,如平衡说明变压器变比正常,无匝间短路,变压器可以带负载正常运行。

(二)加强配电变压器运行系统过程中的监管操作工作

运用先进科学技术手段对变压器进行实时监管,定期维修检查,从而及时发现变压器运行中处于的问题,及早地进行解决,保证变压器高效稳定运行。可以引进科技设备,输入变压器常见的问题及解决措施,以便发现变压器存在的问题,及时给出科学的解决方案。

三、 结语

综上所述,在日常运行维护中应做到认真巡视,及时到位,可以实现超前控制,减少故障,使变压器各类事故实现可控、能控、在控。

参考文献:

[1]钱锡颖,王一帆,陆琛杰,龚金龙,金坤鹏.配电变压器负载损耗测量研究[J].电力与能源,2019(6).

作者简介:

张小茹,亿兴电力工程建设有限公司丰泽配电分公司。

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