鐘文良
摘 要:在10 kV配電網中,配電變壓器起著關鍵性作用,在我國農村,由于配電變壓器數量繁多,配置較為分散,位置處于我國電力系統的最終端,在使用過程中其安全穩定性往往容易被人們所忽視。另外,此類設備在使用過程中,管理和維護方面存在一定的漏洞,所以,造成了配電變壓器燒損現象的頻繁發生。這就要求認真做好配電變壓器的日常維護保養工作,仔細檢查配電變壓器的真正燒損原因,總結經驗,采取必要的預防措施,這樣可以有效的提高農村電網供電的穩定性,保證用戶日常用電的可靠性,以提升電力部門的正面形象。
關鍵詞:農村;配電變壓器;燒損
中圖分類號:TM42 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)23-0137-01
配電變壓器作為農村配網系統中的主要設備單元,一旦燒損,將影響人民生活和工農業生產用電,尤其是當前春節保電在急,分析配電變壓器燒損原因,采取有效措施,確保配電變壓器安全穩定運行十分重要。本文總結和分析了我公司配電變壓器燒損的原因,并結合近年來農電工作特點,提出一些預防對策。加強配電變壓器運行管理,降低配電變壓器故障,提高農村供電可靠率尤為重要。
1 燒損原因分析
通過對近五年配電變壓器燒損情況分析,主要有以下幾方面原因:
①過負荷。近年來,由于農民經濟收入大幅增加和家電下鄉政策的實施,農村家用電器成倍快速增加,農村生活水平也不斷改善。第一次網改時農民家里只有照明燈具和少量的家用電器(如電視機),現在農村家里的家用電器與城市居民沒什么區別,空調、洗衣機、取暖器等。去年,我們對農村家用電器進行調查,發現戶均電器4.6 kW,而戶均配電變壓器容量只有0.65 kVA。配電變壓器長期過負荷運行,油溫高,絕緣老化,一旦電器同時使用,配電變壓器必燒無凝。經分析,燒損的配電變壓器有90%是由于單相長期過負荷,線圈溫升過高,而導致絕緣老化,線圈匝間短路而燒損,三相負荷不平衡是配電變壓器燒損的重要原因。
②過電壓。一是雷擊過電壓。農村配電變壓器均安裝在野外,高低壓線路穿越山林,易遭受雷擊。當線路遭受雷擊時,變壓器高低繞組上將產生幾十倍額定電壓的沖擊電壓。運行維護管理不到位,如避雷器接地連接不良、接地電阻超標或避雷器老化等原因,不能有效的保護配電壓器,而遭雷擊損壞也經常發生。二是諧振過電壓。在10 kV配電網中,變壓器、電焊機、調速機等感性電器較多,如系統的等值電感和電容相等或接近時,系統易發生諧振。諧振產生過電壓,變壓器套管易發生閃絡或爆炸,導致短路而燒損配電變壓器。
③短路。當控制柜、進出線電纜或低壓線路等發生近處短路時,配電變壓器二次側將產生高于額定電流20~30倍的短路電流,導致線圈溫度迅速升高,絕緣加速老化,同時繞組受到較大電磁力矩作用,發生移位而變形,甚至畸變或崩裂,導致線體裸露而造成匝間短路,燒損配電變壓器。
④運行維護不到位。配電變壓器長期運行后,漏油是常見問題之一。由于絕緣密封膠珠老化滲油,導致高壓套管上吸附導電塵埃,在惡劣天氣時容易造成污閃,使變壓器高壓側發生單相接地或相間短路;同時箱體滲漏油,變壓器油與空氣接觸而氧化,降低絕緣強度和散熱效果,加速線圈絕緣老化,匝間短路而燒損變壓器。
變壓器的一、二次側引出均為銅螺桿,與之連接的設備線夾在運行過程中,容易發生松動,接觸電阻增大,放電發熱,使引線處銅螺桿、螺帽、引線燒斷,嚴重時燒損配電變壓器。
檢修時,當緊固或松動變壓器引線時,很容易轉動導電螺桿,導致高壓線圈引線斷線或低壓軟銅片相碰造成相間短路。調整變壓器分接開關時,分接開關觸頭因接觸不良引起觸頭發熱,線圈短路而燒損變壓器。
2 防范對策
①做好配電網規劃,爭取建設項目。按照農村負荷戶均容量不小于1.2 kVA,合理配置配電變電器容量,供電半徑不大于500 m,邊遠山區不大于800 m。加快電網改造進度,努力消除配電變壓器過負荷運行。合理選擇配電變壓器的安裝地點,盡量避免將配電變壓器安裝在荒山野嶺,易遭雷電襲擊的地方。
②開展負荷測試工作。在用電高峰期,要定期檢查三相電壓和負荷是否平衡。三相負荷不平衡,零線電流增大,中性點電壓升高,如果零線電流過大容易被燒斷,損壞用戶電器設備,配電變壓器也將受損。要結合農村用電的特點,加強需求側管理,充分認識三相負荷不平衡對配變壓器的危害,及時調整三相負荷,應盡量平衡。要加大“二線改四線”的改造力度,便于均勻分配三相負荷。零線電流不應超過低壓側額定電流的25%,力求使配電變壓器不超載、不偏載運行。
③開展技術監督工作。要定期測量配電變壓器接地電阻,配電變壓器的接地體長期地埋而發生銹蝕或斷裂,造成中性點電位偏移,當雷擊或過電壓時,易引發事故。變壓器接地電阻必須滿足規程要求:100 kVA及以下配電變壓器接地電阻不大于10 Ω,100 kVA以上配電變壓器接地電阻不大于4 Ω。檢測配電變壓器的絕緣電阻,定期檢查、緊固引線與配電變壓器樁頭,防止因松動而燒壞配電變壓器低壓樁頭。定期開展避雷器預防性試驗,更換不合格的高低壓避雷器,減少因雷擊、諧振產生過電壓損壞變壓器。定期清理配電變壓器上的雜物、污垢,檢查套管有無閃絡放電。
④合理配置配電變壓器保護。通常配電變壓器只配置了短路保護和過載保護,如果設置不當將起不到保護配電變壓器的作用,容易造成配電變壓器嚴重過載而燒壞配電變壓器。配電變壓器的高壓側安裝熔斷器,低壓側安裝漏電保護器。高壓熔絲配置原則:容量在100 kVA及以下的配電變壓器,按2.0~3.0倍額定電流配置熔絲;容量在100 kVA以上的變壓器,按1.5~2.0倍額定電流配置熔絲。低壓側漏電保護器過流動作值按1.3倍低壓側額電流來配置。配電變壓器高壓側熔絲一定要按標準配置,嚴禁使用銅、鋁等金屬導體替代熔絲。
⑤加強日常管理。日常維護保養十分重要,及時清除配電變壓器油污和高低壓套管上的灰塵,防止氣候潮濕或陰雨天氣時污閃放電,造成套管相間短路。觀察配電變壓器的油位和油色,油位不夠及時加油,防止空氣與水汽的滲入,加速油的劣化破壞變壓器絕緣。開展紅外測溫工作,特別是高溫高負荷情況下應增加巡視次數,油浸式的配電變壓器運行中的頂層油溫不得高于95 ℃,溫升不得超過55 ℃。調整無載分接開關時,應在調整前后分別測量直流電阻,比較三相直流電阻是否平衡,以及調整前后的變化,并與歷史值的進行比較,從而確保觸點接觸良好。加強控制柜、低壓線路的維護管理工作,定期巡視檢查設備、線路,緊固松動或接觸不良的連接部位,開展春秋兩季線路清障工作,消除鳥窩,防止樹、竹壓碰導線引起低壓短路燒壞配電變壓器。
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