張生英 張勛
摘要:配電變壓器燒損是變壓器常見故障,影響了人們的正常用電。文章通過深入分析配電變壓器燒損的主要原因,提出了針對相關問題應采取的運行與維護管理工作重點措施。
關鍵詞:變壓器;燒損;原因;對策
中圖分類號:TM421文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2011)22-0117-01
配電變壓器是10 kV配電網中的關鍵設備,它主要應用在廣大工廠、礦山企業、各大城鎮居民小區以及偏僻的農村。因為其配置比較分散、數量非常多、加上處在電力系統的最末端,其運行過程中的安全穩定性并沒有獲得高度的重視,此外,由于運行過程中的維護技術與管理等方面的因素,造成配電變壓器燒損的情況比較多。因此,做好配電變壓器的運行維護工作,查找配電變壓器燒損的真正原因,采取對應的防范措施,對于提升供電的穩定性以及客戶供電的可靠率,以及維護電力企業的正面形象意義重大。
1配電變壓器燒損的主要原因
①過電壓問題。配電變壓器的高壓和低壓線路大部分從架空線引過來的,被雷擊的可能性比較大,因此在雷電頻繁的雨季,配電變壓器由于遭到雷擊而破壞的比率超過30%。一旦線路遭到雷擊的時候,就會在變壓器的元件繞組上形成沖擊電壓將超出額定電壓的數十倍。配電變壓器高壓與低壓的輸出線套管位置的過電壓限制器無法實施保護或者自身存在問題,此時配電變壓器遭到雷擊而造成損壞的可能也非常大,將導致配電變壓器的主絕緣被擊穿而損毀。
②過負荷問題。由于供電的范圍不斷擴大以及用電負荷的快速增長,有些配電變壓器的供電范圍越來越大大,使得配電變壓器的電流高出額定電流數十倍,且電磁力矩對繞組產生比較大的影響而出現移位變形的問題。因為電流的急劇增加,配電變壓器的線圈溫度劇增,造成絕緣老化加快,呈現碎片形狀掉下來,產生瞬間短路故障,損壞配電變壓器。
③負荷分配不均衡。最些年,由于經濟高速發展以及高溫異常天氣增多的影響下,所需電力負荷迅猛增長,有的地方配電變壓器的供電范圍大、迂回的線路比較長,造成配電變壓器長時間處在三相負荷分配不均衡狀態,導致損壞配電變壓器的情況時有發生;因為低壓電網中的單相負荷比較多而三相負荷比較少,三相負荷供電難以均衡,導致中性點位移的問題長時間存在。
④套管表面臟污閃絡。變壓器安放在粉塵比較多的位置時套管表面容易臟污。積聚起來的臟物所吸收的水分不但會造成套管表面出現放電,還會增加泄漏電流,造成絕緣套管過熱,最終被擊穿。該問題在城市地區道路粉塵以及污染比較嚴重的區域十分常見,常常因為套管產生表面閃絡導致跳閘,造成變壓器的損壞。
⑤油滲出和水滲入。變壓器經過長時間的運行,使得密封墊出現老化、箱體腐蝕或者接觸松動產生裂隙,最終導致變壓器的油滲漏出去。從而增加了油和空氣的接觸面積,油氧化之后使得油的酸價增加,對絕緣材料產生腐蝕。此外,空氣中以及從裂隙滲入的水分進入變壓器的油之后,造成絕緣材料吸收水分,降低了其絕緣性能,產生放電短路、變壓器被損毀等問題。
⑥低壓側出現接地或者短路問題。一旦配電變壓器的低壓側出現接地、相間短路等問題的時候,在低壓側出現的短路電流會超出額定電流的數十倍,此時高壓側勢必產生很高的電流以消除低壓側產生的短路電流。此時電流將會在繞組的內部形成的機械應力非常大,容易導致繞組產生變形。并且高壓繞組和低壓繞組的溫度疾速上升,如果不選擇正確的保護措施,容易造成配電變壓器損毀。
⑦遭受外力的損壞。配電變壓器以及電線桿缺少警示標記以及防范措施。飄帶在大風的吹襲下碰上樁頭,產生短路;車輛失去控制將桿塔撞斷,配電變壓器跌落;接地線被人偷盜;電力設施的施工不符合有關安全防護規定,違章建筑也會會配電變壓器產生較大的隱患。
2配電變壓器的運行與維護管理工作的重點
2.1預防配電變壓器出現過負荷燒壞現象
選擇合理的配電變壓器容量非常關鍵,既要預防配電變壓器由于過負荷而被燒壞,又要杜絕容量過大導致的浪費。應當按照用戶的實際負荷需求,使選擇合理的配電變壓器容量。在用電高峰時期,應當增加對每一臺配電變壓器的負荷測量頻次,及時對三相電流不均衡的配電變壓器分配的負荷進行調整,預防中性線電流太高燒毀引線,導致用戶設備被損毀。從西寧地區配電變壓器損毀的統計結果發現,2月份和8、9月份是故障高發期。每一年都應當搞好實測配電變壓器負荷的有關工作,尤其實測2、8、9月份的配電變壓器的負荷,實測配電變壓器的負荷的應當按照配電變壓器所供應負荷的不同性質實施。如果大多數負荷為民用與商業用電,實測就應當在夜晚高峰時期實施;如果大多數負荷是工業用電,實測就應當在白天的高峰時期實施。
2.2配電變壓器的防雷措施
在配電變壓器一次、二次安裝設置金屬氧化物過電壓限制器,并且使得過電壓限制器接地線、配電變壓器的外殼、中性點(二次側)三點全部接地。必須進行一年一度的預防性質的相關試驗,及時將不合格的過電壓限制器更換,盡量避免由于雷擊與諧振造成過電壓毀壞配電變壓器。高壓側的過電壓限制器應當在高壓熔絲的下側進行安裝,到配電變壓器的上端蓋的距離大于0.5 m。從而不僅能夠臨近配電變壓器,盡量避免雷擊的時候引下線產生的電感對配電變壓器造成的影響,還能夠防止維修過電壓限制器的時候造成整條線路停止供電,同時還能夠預防萬一過電壓限制器出現爆炸而毀壞配電變壓器的瓷套管等問題。定期對接地電阻進行測量,針對接地線或者接地體不符合要求的,應當及時進行處置,保證接地電阻滿足規定要求:配電變壓器小于100 kVA的接地電阻小于等于10 Ω;配電變壓器大于等于100 kVA的接地電阻小于等于4 Ω。
2.3合理安裝以及運行
①應當將偏僻農村的配電變壓器臺區安設的低壓計量箱逐步拆除,盡量安裝在室內。前些年部分供電企業,為了預防造成電量損失,偏僻農村臺區全部安設了低壓計量箱,經過長期的運行,該設備的玻璃窗遭到毀壞或者配電變壓器的低壓樁頭出現損壞之后沒有及時加以修復,使得雨水進入毀壞電能表,造成配電變壓器遭到損壞。
②選擇的配電變壓器的熔斷器的高壓與低壓熔體應當科學合理。否則的話,配電變壓器容易產生負荷過大而造成損毀。高壓低壓熔體的選擇應當按照:變壓器容量小于100 kVA選擇的熔體的電流為兩到三倍的額定電流;變壓器容量大于等于100 kVA選擇的熔體的電流為1.5~2倍的額定電流;配置低壓側的熔絲此時額定電流應當稍微大一些。
3結語
配電變壓器的正常運轉是整個供電網路的可靠運行基本保證,一旦發生了燒損故障將給人們的生活和工農業生產帶來不必要的損失。對此,我們要高度重視變壓器的維護工作,針對不同的燒損原因采用相應的防范措施,樹立良好的電力企業形象。
參考文獻:
[1] 賀家李,宋從矩.電力系統繼電保護原理[M].北京:中國電力出版社,2004.
[2] 王越明,王朋,楊瑩.變壓器故障診斷與維修[M].北京:化學 工業出版社,2008.