談配電變壓器的保護(hù)措施及日常管理

韓 怡 程衛(wèi)華 李 莉

（1、青海省電力公司超高壓運(yùn)行檢修公司，青海 西寧 810000 2、青海省海南供電公司，青海 海南州 813000 3、西寧供電公司，青海 西寧 810000)

1 配電變壓器損壞原因分析。

1.1 長(zhǎng)期實(shí)踐證明配電變壓器內(nèi)損壞,不管程度如何,大都是絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣介質(zhì)(電纜紙、變壓器油等)在很多因素(如溫度、電氣、化學(xué)和機(jī)械等,的作用下,而遭到損壞的。

溫度是配電變壓器運(yùn)行中最常遇到的因素。它是由介質(zhì)損失和變壓器的銅鐵損而引起的。除正常運(yùn)行溫度外,還會(huì)碰到過載和短路時(shí)產(chǎn)生的過電流引起的溫度驟升 (短路時(shí)短路電流達(dá)到額定電流的25～30倍。因而,銅損將達(dá)到額定電流時(shí)幾百倍,使繞組溫度上升非常迅速)。

變壓器的固體絕緣介質(zhì)在溫度作用下,將會(huì)失去水份、變脆、機(jī)械強(qiáng)度下降。若溫度持續(xù)上升,使發(fā)熱量不斷增加,形成惡性循環(huán)使絕緣介質(zhì)進(jìn)一步燒熔、燒裂、燒焦,直至完全破壞。這就是所謂的熱擊穿。發(fā)生熱擊穿的時(shí)間較慢,一般要經(jīng)歷數(shù)小時(shí)的時(shí)間。但當(dāng)突發(fā)短路時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間比較短,當(dāng)有適合的保護(hù)時(shí),不會(huì)發(fā)生熱擊穿。

1.2 電氣作用也是配電變壓器運(yùn)行中經(jīng)常耐受的因素。變壓器的絕緣,除了長(zhǎng)期承受工 作電壓外,而且還將短時(shí)或瞬時(shí)承受內(nèi)部過電壓和大氣過電壓的作用。工作電壓的作用是長(zhǎng)期的,主要從絕緣簿弱的部位局部放電,從而發(fā)展為電化學(xué)擊穿。而過電壓的作用,主要是產(chǎn)生積累效應(yīng),使少化程度逐步擴(kuò)大,最后導(dǎo)致電擊穿。

1.3 化學(xué)作用通常也是配電變壓器運(yùn)行中往往不可避免的因素。化學(xué)作用主要是指氧化,水解和生成沉淀物的過程。例如固體絕緣介質(zhì)、變壓器油接觸空氣后,在溫度的共同作用下,可引起氧化析出沉淀物,腐蝕、影響絕緣,使其發(fā)生化學(xué)變化;導(dǎo)致老化最后以擊穿的形式而破壞。

2 配電變壓器的保護(hù)措施和日常管理

配電變壓器是配電系統(tǒng)中根據(jù)電磁感應(yīng)定律變換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。通常安裝在電線桿、臺(tái)架或配電所中,一般將6～10千伏電壓降至400伏左右輸入用戶。所以我們有必要從保護(hù)配置技術(shù)角度和日常運(yùn)行管理兩大方面來談?wù)勁潆娮儔浩鞯谋Ｗo(hù)措施及其注意事項(xiàng),以保證配電變壓器正常運(yùn)行,保證用戶安全用電。

2.1 保護(hù)配置技術(shù)方面

2.1.1 裝設(shè)避雷器保護(hù),防止雷擊過電壓

配電變壓器是配電網(wǎng)中十分重要的設(shè)備,一旦發(fā)生雷擊損壞事故,就會(huì)造成停電,直接影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此,在條件許可時(shí),最好采用避雷器來保護(hù),在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中,也可采用兩相閥型避雷器一相保護(hù)間隙的保護(hù)方式。但同一配電網(wǎng)絡(luò)中,所有間隙必須裝在同一相導(dǎo)線上,這樣既可以節(jié)省一只閥型避雷器,而同時(shí)又不至于增加線路跳閘的次數(shù)。

保護(hù)變壓器的閥型避雷器、管型避雷器或保護(hù)間隙,要求盡量靠近變壓器安裝,距離越近保護(hù)效果越好,一般都要求裝在變壓器高壓側(cè)熔斷器內(nèi)側(cè)。其接地線,應(yīng)和配電變壓器的金屬外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)連在一起共同接地。當(dāng)變壓器容量為100kVoA及以上時(shí),接地電阻應(yīng)盡可能降低到4Ω以下;當(dāng)變壓器容量小于100kVoA時(shí),接地電阻10Ω及以下即可。當(dāng)這三點(diǎn)連在一起,高壓側(cè)落雷,避雷器或間隙放電時(shí),變壓器絕緣所承受的即是閥型避雷器的殘壓,而接地裝置上的電壓降并沒有作用在變壓器的絕緣上,這樣對(duì)變壓器保護(hù)是很有利的,能降低高、低壓繞組間和高壓繞組對(duì)變壓器鐵心與外殼之間發(fā)生絕緣擊穿的危險(xiǎn)。但是為了防止變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)電位瞬時(shí)升高對(duì)用戶安全的影響,可以在靠近用戶的地方加裝輔助接地線。

配電變壓器可能出現(xiàn)的過電壓分兩種情況:(1)正變換:當(dāng)雷電波到達(dá)Y,y接線的變壓器的低壓繞組時(shí),中性點(diǎn)所裝的擊穿保險(xiǎn)被擊穿,或當(dāng)雷電波到達(dá)Y,yn接線的變壓器低壓繞組時(shí),都會(huì)在外加電壓作用下,通過變壓器的低壓繞組的沖擊電流按變比感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),而使高壓繞組的中性點(diǎn)電壓升高。(2)反變換:當(dāng)10kV側(cè)遭受雷擊時(shí),經(jīng)過避雷器會(huì)有較大的雷電流通過,在接地裝置上產(chǎn)生電壓降,這個(gè)電壓降同時(shí)將作用在低壓繞組的中性點(diǎn)并加到低壓繞組上,通過電磁感應(yīng)也會(huì)在高壓側(cè)出現(xiàn)高電壓,對(duì)于星形接線的變壓器,高壓側(cè)中性點(diǎn)上也會(huì)出現(xiàn)對(duì)絕緣有危險(xiǎn)的高電壓。另外也可根據(jù)具體情況在變壓器低壓側(cè)加裝避雷器或擊穿保險(xiǎn)器,能進(jìn)一步提高變壓器安全可靠性。

2.1.2 為防止溫度過高,可采取下列措施:

限制變壓器不應(yīng)長(zhǎng)期過載和防止短路,根據(jù)焦耳一楞次定律Q=0.24I2Rt可知,決定發(fā)熱量的主要因素是I,I越大,I2增值越快,在比較短的℃時(shí)間內(nèi)就有可能燒毀變壓器。特別是短路時(shí)的情況更為嚴(yán)重。其次,雖然電流超過不甚大,但過負(fù)荷時(shí)間很長(zhǎng),由于熱量積累的關(guān)系也會(huì)燒毀變壓器。一般過負(fù)荷燒毀的變壓器多半發(fā)生二次繞組。

一、二次安裝合格的熔絲,以便一旦短路和過載時(shí),熔絲熔斷,使變壓器得到保護(hù)但要注意下列問題。

2.2 日常運(yùn)行管理方面

2.2.1 加強(qiáng)日常巡視、維護(hù)和定期測(cè)試:進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng),及時(shí)清掃和擦除配變油污和高低壓套管上的塵埃,以防氣候潮濕或陰雨時(shí)污閃放電,造成套管相間短路,高壓熔斷器熔斷,配變不能正常運(yùn)行;及時(shí)觀察配變的油位和油色,定期檢測(cè)油溫,特別是負(fù)荷變化大、溫差大、氣候惡劣的天氣應(yīng)增加巡視次數(shù),對(duì)油浸式的配電變壓器運(yùn)行中的頂層油溫不得高于95℃,溫升不得超過55℃,為防止繞組和油的劣化過速,頂層油的溫升不宜經(jīng)常超過45℃;搖測(cè)配變的絕緣電阻,檢查各引線是否牢固,特別要注意的是低壓出線連接處接觸是否良好、溫度是否異常;加強(qiáng)用電負(fù)荷的測(cè)量,在用電高峰期,加強(qiáng)對(duì)每臺(tái)配變的負(fù)荷測(cè)量,必要時(shí)增加測(cè)量次數(shù),對(duì)三相電流不平衡的配電變壓器及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,防止中性線電流過大燒斷引線,造成用戶設(shè)備損壞,配變受損。聯(lián)接組別為Yyn0的配變,三相負(fù)荷應(yīng)盡量平衡,不得僅用一相或兩相供電,中性線電流不應(yīng)超過低壓側(cè)額定電流的25%,力求使配變不超載、不偏載運(yùn)行。

2.2.2 防止外力破壞:合理選擇配變的安裝地點(diǎn),配變安裝既要滿足用戶電壓的要求,又要盡量避免將其安裝在荒山野嶺,易被雷擊,也不能安裝在遠(yuǎn)離居民區(qū)的地方,以防不法分子偷盜。安裝位置太偏僻也不利于運(yùn)行人員的定期維護(hù),不便于工作人員的管理;避免在配電變壓器上安裝低壓計(jì)量箱,因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,計(jì)量箱玻璃損壞或配變低壓樁頭損壞不能及時(shí)進(jìn)行更換,致使因雨水等原因燒壞電能表引起配變受損;不允許私自調(diào)節(jié)分接開關(guān),以防分接開關(guān)調(diào)節(jié)不到位發(fā)生相間短路致使燒壞配電變壓器;定期巡視線路,砍伐線路通道,防止樹枝碰在導(dǎo)線上引起低壓短路燒壞配電變壓器的事故。

3 結(jié)語

綜上所述,要使配電變壓器保持長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行,除加強(qiáng)提高保護(hù)配置技術(shù)水平之外,在日常的運(yùn)行管理方面同樣也十分重要。作為配變運(yùn)行管理人員,一定要做到勤檢查、勤維護(hù)、勤測(cè)量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,采取各種措施來加強(qiáng)配電變壓器的保護(hù),防止出現(xiàn)故障或事故,以保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

[1]王曉剛,李儒,蟻松;大型電力變壓器空載試驗(yàn)電源問題淺探[J].變壓器，2003年06期.

[2]謝雁鷹.從一臺(tái)變壓器大修引出的幾點(diǎn)思索[J].變壓器，2006年04期.