配電干式變壓器損壞原因分析及預防措施

分析了：過(guò)載、非法加油等配電干式變壓器常見(jiàn)損壞原因。提出了防止干式變壓器損壞的對策。關(guān)鍵詞：配電干式變壓器；過(guò)載；損壞原因分析1在廣大農村地區，配電干式變壓器經(jīng)常損壞，尤其是在農村用電高峰期和雷雨季節。通過(guò)長(cháng)期的跟蹤調查，筆者發(fā)現配電干式變壓器損壞的主要原因如下。1.1過(guò)載先先，隨著(zhù)人們生活水平的提高，用電量普遍快速增加。原配電干式變壓器容量小，馬拉小車(chē)小，不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求，導致干式變壓器過(guò)載運行。二是由于季節性和特殊天氣等原因，用電高峰使得配電干式變壓器過(guò)載。由于干式變壓器長(cháng)期過(guò)載運行，干式變壓器內部元件、線(xiàn)圈和油絕緣老化，干式變壓器燒毀。1.2繞組絕緣潮濕。先先，配電干式變壓器的負荷分布大多具有季節性和時(shí)效性。特別是在農忙季節，配電干式變壓器會(huì )在過(guò)載或滿(mǎn)載情況下使用，晚上會(huì )在輕載情況下使用。負荷曲線(xiàn)差異較大，運行溫度高達80，較低溫度為10。而且由于農村干式變壓器容量小，沒(méi)有安裝專(zhuān)門(mén)的呼吸裝置，大部分都是在儲油柜加油口蓋上呼吸，所以空氣中的水分會(huì )在絕緣油中逐漸增加。根據運行八年以上的配電干式變壓器的維護，每個(gè)干式變壓器底部的平均水分超過(guò)100克，這是由隨熱膨脹、隨冷收縮的呼吸空氣從油中沉淀出來(lái)的。二是干式變壓器缺油降低了油位，增加了絕緣油與空氣的接觸面，加速了空氣中的水分進(jìn)入油位，降低了干式變壓器的內部絕緣強度。當絕緣降低到一定值時(shí)，干式變壓器發(fā)生擊穿短路故障。1.3違反規定給配電干式變壓器加油一名電工給運行中的配電干式變壓器加油。1小時(shí)后，干式變壓器高壓降開(kāi)關(guān)保險絲燒斷兩相，有輕微噴油?，F場(chǎng)檢查后，需要大修。干式變壓器燒毀的主要原因是：一是新添加的干式變壓器油與干式變壓器箱內的油類(lèi)型不一致。干式變壓器油有幾種油型，不同油型原則上不能混用；二是配電干式變壓器加油時(shí)不停電，造成干式變壓器內冷熱油混合后循環(huán)油流加速，本體底部水分帶起，循環(huán)到高低壓線(xiàn)圈，導致絕緣下降，造成擊穿短路；三是添加了不合格的干式變壓器油。1.4無(wú)功補償不當引起的諧振過(guò)電壓為了降低線(xiàn)損，提高設備利用率，《農村低壓電力技術(shù)規程》中規定100 kVA以上容量的配電干式變壓器應采用無(wú)功補償裝置。如果補償不當，運行線(xiàn)路上的總容抗和總感抗相等，運行線(xiàn)路和設備會(huì )發(fā)生鐵磁諧振，引起過(guò)電壓和過(guò)電流，燒毀配電干式變壓器等電氣設備。1.5農村電網(wǎng)的系統鐵磁諧振過(guò)電壓，由于10 kV配電線(xiàn)路長(cháng)度、對地距離、導線(xiàn)規格不一致，配電干式變壓器、電焊機、電容器、大負荷投切等運行參數發(fā)生較大變化，或者10 kV中性點(diǎn)不接地系統單相間歇性接地可能引起系統諧振過(guò)電壓。當發(fā)生系統諧振過(guò)電壓時(shí)，配電干式變壓器的高壓熔斷器會(huì )熔斷，嚴重的會(huì )導致配電干式變壓器燒毀 #p#分頁(yè)標題#e#

主要原因如下：一是避雷器安裝試驗不符合要求。一般三個(gè)避雷器在一點(diǎn)接地。在長(cháng)期運行中，由于年久失修、風(fēng)雨、氣候變化等特殊情況造成嚴重腐蝕，導致接地點(diǎn)斷開(kāi)或接觸不良。當發(fā)生雷電過(guò)電壓或系統諧振過(guò)電壓時(shí)，干式變壓器因不能及時(shí)排干并降壓而擊穿；第二，由于大多數干式變壓器都由保險公司投保，導致重保險公司賠付，忽視維修管理。有用戶(hù)認為干式變壓器有保險，安裝不安裝避雷器都無(wú)所謂。反正保險公司負責干式變壓器賠償，這也是配電干式變壓器多年嚴重損壞的重要因素；第三，我們只注重干式變壓器高壓側避雷器的安裝試驗，而忽略了干式變壓器低壓側避雷器的安裝試驗。干式變壓器低壓側遭雷擊時(shí)，逆變器會(huì )沖擊干式變壓器高壓側線(xiàn)圈，低壓側線(xiàn)圈也可能受損。1.7二次短路當配電干式變壓器第二次短路時(shí)，二次側會(huì )產(chǎn)生數倍甚至數十倍于額定電流的短路電流，而一次側會(huì )產(chǎn)生較大的電流來(lái)抵消二次側短路電流的退磁。一方面，如此大的短路電流將在干式變壓器的線(xiàn)圈中引起巨大的機械應力，這將導致線(xiàn)圈壓縮、松動(dòng)并從主絕緣和輔助絕緣上脫落，并使線(xiàn)圈變形。另一方面，由于短路電流的存在，一次和二次線(xiàn)圈的溫度急劇上升。此時(shí)，如果一次保險和二次保險選擇不當或用鋁線(xiàn)和銅線(xiàn)代替，干式變壓器的線(xiàn)圈可能會(huì )迅速燒毀。1.8分接開(kāi)關(guān)壓接不良先先，分接開(kāi)關(guān)本身質(zhì)量差，結構不合理，彈簧壓力不足，動(dòng)、靜觸頭接觸不完全，錯位的動(dòng)、靜觸頭絕緣距離變小，導致兩個(gè)分接開(kāi)關(guān)之間放電或短路，迅速燒壞干式變壓器的分接線(xiàn)圈或整個(gè)繞組；二是由于人為原因，個(gè)別電工對空載調壓原理不清楚，導致調壓后靜、動(dòng)觸頭部分接觸，或干式變壓器分接開(kāi)關(guān)觸頭長(cháng)期運行，靜觸頭上有污物導致接觸不良，干式變壓器放電點(diǎn)火燒毀。1.9通氣孔堵塞。一般在50千伏安以上的干式變壓器油枕上安裝“呼吸器”?！昂粑鳌钡纳w子一般是透明的玻璃圓筒，里面裝的是“吸濕劑”，在運輸的時(shí)候很容易破。所以一般廠(chǎng)家不會(huì )在工廠(chǎng)安裝，在干式變壓器的儲油柜內安裝“呼吸器”的位置用螺絲在“吸潮劑”的位置密封一個(gè)“小方鐵板”，起到防潮的作用。投入運行時(shí)，應及時(shí)拆除“小方鐵板”。如果不及時(shí)取出，換上“呼吸器”，運行后絕緣油會(huì )因持續發(fā)熱而受熱膨脹

變壓器內壓力升高，油路無(wú)法循環(huán)，熱量散發(fā)不出去，鐵芯和線(xiàn)圈的熱量越來(lái)越高，絕緣性能下降，較終導致干式變壓器燒毀。 1.10 其它 配電干式變壓器在日常運行維護管理中，經(jīng)常出現的問(wèn)題：一是檢修或安裝過(guò)程中，緊固或松動(dòng)干式變壓器導電桿螺帽時(shí)，導電桿隨著(zhù)轉動(dòng)，可能導致二次側引出的軟銅片相碰，造成相間短路或一次側線(xiàn)圈引線(xiàn)斷；二是在干式變壓器上進(jìn)行檢修不慎掉下物體、工具砸壞套管，輕則造成閃絡(luò )接地，重則造成短路；三是在并列運行的干式變壓器檢修、試驗或更換電纜后未進(jìn)行核相，隨意接線(xiàn)導致相序接錯，干式變壓器投入運行后將產(chǎn)生很大的環(huán)流而燒毀干式變壓器；四是在干式變壓器低壓側裝有防盜計量箱，由于空間問(wèn)題、工藝壓接不好，有的直接用導線(xiàn)纏繞，致使低壓側接線(xiàn)接觸電阻過(guò)大，大負載運行時(shí)發(fā)熱、打火，使導電桿燒壞。 2 對策 針對以上種種配電干式變壓器損壞的原因分析，有相當一部分配電干式變壓器損壞是可以避免的，還有一些只要加強設備巡視檢查，嚴格安規章制度辦事，就可以將干式變壓器損壞事故消滅在萌芽狀態(tài)。具體對策如下。 2.1 做好運行前的檢查測試 配電干式變壓器投運前必須進(jìn)行現場(chǎng)檢測，其主要內容如下。 油枕上的油位計是否完好，油位是否清晰且在與環(huán)境相符的油位線(xiàn)上。油位過(guò)高，在干式變壓器投入運行帶負荷后，油溫上升，油膨脹很可能使油從油枕頂部的呼吸器連接管處溢出；過(guò)低，則在冬季輕負荷或短時(shí)間內停運時(shí)，可能使油位下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(wú)滲油現象。否則當干式變壓器帶負荷后，在熱狀態(tài)下會(huì )發(fā)生更嚴重的滲漏現象。 防爆管(呼吸氣道)是否暢通完好，呼吸器的吸潮劑是否失效。 干式變壓器的外殼接地是否牢固可靠，因為它對干式變壓器起著(zhù)直接的保護作用。 干式變壓器一、二次出線(xiàn)套管及它們與導線(xiàn)的連接是否良好，相色是否正確。 干式變壓器上的銘牌與要求選擇的干式變壓器規格是否相符。如各側電壓等級、干式變壓器的接線(xiàn)組別、干式變壓器的容量及分接開(kāi)關(guān)位置等。 測量干式變壓器的絕緣。用1000～2500 V兆歐表測量干式變壓器的一、二次繞組對地絕緣電阻(測量時(shí)，非被測量繞組接地)，以及一、二次繞組間的絕緣電阻，并記錄測量時(shí)的環(huán)境溫度。絕緣電阻的允許值沒(méi)有硬性規定，但應與歷史情況或原始數據相比較，不低于出廠(chǎng)值的70％(當被測干式變壓器的溫度與制造廠(chǎng)試驗時(shí)的溫度不同時(shí)，應換算到同一溫度再進(jìn)行比較)。 測量干式變壓器組連同套管的直流電阻。配電干式變壓器各相直流電阻的相互差值應小于平均值的4％，線(xiàn)間直流電阻的相互差值應小于平均值的2％。 若以上檢查全部合格，將100 ℃以上的酒精溫度計插入該干式變壓器測溫孔內，以便隨時(shí)監測干式變壓器的運行溫度，再將干式變壓器空投(不帶負荷)，檢查電磁聲有無(wú)異常，測量二次側電壓是否平衡，如平衡，說(shuō)明干式變壓器變比正常，無(wú)匝間短路，干式變壓器可以帶負荷正常運行了。 2.2 運行中注意事項 對配電干式變壓器在運行管理中必須做好如下內容。 在使用配電干式變壓器的過(guò)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(jìn)行調整。同時(shí)，應經(jīng)常檢查干式變壓器的油位、溫度、油色正常，有無(wú)滲漏，呼吸器內的干燥劑顏色有無(wú)變化，如已失效要及時(shí)更換，發(fā)現缺陷及時(shí)消除。 定期清理配電干式變壓器上的污垢，必要時(shí)采取防污措施，安裝套管防污帽，檢查套管有無(wú)閃絡(luò )放電，接地是否良好，有無(wú)斷線(xiàn)、脫焊、斷裂現象，定期搖測接地電阻。 在拆裝配電干式變壓器引出線(xiàn)時(shí)，嚴格按照檢測工藝操作，避免引出線(xiàn)內部斷裂。發(fā)現干式變壓器螺桿有轉動(dòng)情況，必須進(jìn)行嚴格處理，確認無(wú)誤后方可投運。合理選擇二次側導線(xiàn)的接線(xiàn)方式，如采用銅鋁過(guò)渡線(xiàn)夾等。在接觸面上涂上導電膏，以增大接觸面積與導電能力，減少氧化發(fā)熱。 在配電干式變壓器一、二次側裝設避雷器，并將避雷器接地引下線(xiàn)、干式變壓器的外殼、二次側中性點(diǎn)3點(diǎn)共同接地，對100 kVA以上容量且電感設備較多的干式變壓器宜采用自動(dòng)補償裝置，功率因數宜選在0.85～0.93范圍內自動(dòng)投切進(jìn)行補償（切莫進(jìn)行過(guò)補償）。堅持每年一次的年度預防性試驗，將不合格的避雷器及時(shí)更換，減少因雷擊或諧振而產(chǎn)生過(guò)電壓損壞干式變壓器。 對無(wú)載調壓后要進(jìn)行直流電阻測量，在切換無(wú)載調壓開(kāi)關(guān)時(shí)，每次切換完成后，先先應測量前后兩次直流電阻值，做好記錄，比較三相直流電阻是否平衡。在確定切換正常后，才可投入使用。在各檔位進(jìn)行測量時(shí)，除分別做好記錄外，注意將運行檔直流電阻放在較后一次測量。 油浸式自冷干式變壓器上層油溫不宜經(jīng)常超過(guò)85 ℃，較高不得超過(guò)95 ℃（配電干式變壓器側溫孔插入溫度計可隨時(shí)測得運行干式變壓器的即時(shí)溫度），不得長(cháng)期過(guò)負荷運行。但在日負荷系數小于1（日平均負荷與較大負荷之比），上層油溫不超過(guò)允許值的情況下，可以按正常過(guò)負荷的規定運行，總過(guò)負荷值不應超過(guò)干式變壓器額定容量的30%（室內干式變壓器為20%）。當干式變壓器上層油溫超過(guò)95 ℃后，每增加5 ℃干式變壓器內的絕緣（油等絕緣介質(zhì)）老化速度要增加一倍，使用年限要相應減少。因此，必須避免長(cháng)時(shí)間過(guò)負荷運行。 避免三相負載不平衡運行。干式變壓器三相負載不平衡運行，將造成三相電流的不平衡，此時(shí)三相電壓也不平衡。對三相負載不平衡運行的干式變壓器，應視為較大電流的負荷，若在較大負荷期間測得的三相較大不平衡電流或中性線(xiàn)電流超過(guò)額定電流的25%時(shí)，應將負荷在三相間重新分配。 防止二次短路。配電干式變壓器二次短路是造成干式變壓器損壞的較直接的原因，合理選擇配電干式變壓器的高低壓熔絲規格是防止低壓短路直接損壞干式變壓器的關(guān)健所在。一般情況下配電干式變壓器的高壓側（跌落保險）熔絲選擇在1.2～1.5倍高壓側額定電流以?xún)?，低壓側按額定電流選用，在此情況下，即使發(fā)生低壓短路故障，熔絲也能對干式變壓器起到應有的保護作用。#p#分頁(yè)標題#e#