夏睿 丁園
【摘 ?要】配電變壓器在電力系統中占據極其重要的地位,一旦燒損,將直接影響工農業生產和人民的正常生活,并給企業帶來經濟損失。因此對配電變壓器故障進行分析及防范十分必要。
【關鍵詞】配電;變壓器;燒損;原因;對策;分析
1導言
配電變壓器(簡稱配變)是指由較高電壓降至最未級配電電壓,直接做配電用的電力變壓器。它廣泛配置于工礦企業、城鎮街道、居民小區及偏遠鄉村,在10k V配電網中占有重要的地位。由于配變配置分散、臺數眾多、處于電力系統的末端,其安全和穩定運行的重要性未得到足夠的重視,加上運行維護管理和技術等原因,致使配變燒損較多。搞好配變的運行維護,分析配變燒損的原因,采取相應的對策,對提高供電可靠性和用戶供電可靠率,維護電力企業形象有著重要的意義。
2過電壓
2.1遭受雷擊
配電變壓器的高低壓線路大多由架空線引入,由于地處曠野、山區和林地,受雷擊的幾率比較高,倘若配電變壓器線路側的避雷器不能有效地進行保護和本身存在某些隱患,雷擊損壞是難以避免的。
2.2系統發生鐵磁諧振
農村10KV配電線路有形成過電壓的條件,導致系統頻繁出現諧振。在系統過電壓時,變壓器一次電流激增,此時除了造成變壓器一次側熔斷器熔斷外,還將損壞變壓器繞組。個別情況下,還會引起變壓器的套管發生閃絡和爆炸。所以,雷擊和諧振這兩類過電壓對變壓器威脅最大,其結果往往是將繞組主絕緣擊穿燒毀。
3配變燒損原因分析
目前運行的配變,基本上沒有進行維護,按照“安裝投運一帶病運行一大修(壞)”這樣循環,因而配變發生燒毀的幾率較高。造成配變燒損主要有以下幾種情況:
3.1過電壓
配變的高低壓線路大多由架空線引入,受雷擊的機率較高,所以在每年的雷雨季節,遭受雷擊損壞的配變比例占大修的30%以上。當線路遭遇雷擊時,在變壓器繞組上產生高于額定電壓幾十倍的沖擊電壓。配變高低壓出線套管處的避雷器不能進行有效保護或本身存在缺陷,則配變遭雷擊損壞的概率相當高,其結果將使配變主絕緣擊穿燒毀。
3.2過負荷
隨著供電范圍的擴大和用電負荷的增長,部分配變供電半徑加大,以致配變的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍,此時繞組受到電磁力矩較大影響而發生移位變形。由于電流的劇增,配變的線圈溫度迅速升高,導致絕緣加速老化,呈碎片狀脫落,造成匝間短路,燒壞配變。
3.3負荷分布不均
近幾年,在經濟建設快速發展和高溫天氣的雙重影響下,電力負荷需求一直保持高速的發展態勢,有些地區部分配變供電半徑大、迂回線路長,導致配變長期處于三相負荷分布不均,進而引起燒壞配變的現象發生;由于低壓配電網絡中具有單相負荷多、三相負荷少的供電特殊性,很難做到三相負荷均衡供電,導致中性點的位移現象長期存在。
3.4套管臟污閃絡
塵埃污染的地方,容易引起套管臟污。配變套管臟污后,由于臟物吸收水分不僅容易引起表面放電,還可能使泄漏電流增加,引起絕緣套管發熱,最后導致擊穿。這種現象在城區道路塵土飛揚和污穢嚴重的地方最為常見,往往是由于套管表面閃絡而引起跳閘,嚴重時將損壞變壓器。
3.5滲漏油與進水
變壓器在長期的運行中,密封墊老化龜裂、接觸松動或箱體腐蝕裂縫,使變壓器油滲漏。油量減少后使油與空氣的接觸面增大,油的氧化使油的酸價升高,腐蝕絕緣材料。另外,空氣中的水分與從裂縫處進人的水分溶人變壓器油后,使內部絕緣材料吸水,絕緣性能下降,出現放電短路、燒毀變壓器的情況。
3.6低壓側接地或短路
當配變低壓側發生接地、相間短路等故障時,在低壓側產生高于額定電流幾倍甚至幾十倍的短路電流,而高壓側必然要產生很大的電流來抵消低壓側短路電流。此電流在繞組內部將產生很大的機械應力,可能致使繞組變形。同時高、低壓繞組溫度急劇升高,若保護選擇不當,可導致配變燒毀。
3.7外力破壞
配變及電桿缺乏警示標志和防護措施。大風將飄帶刮到樁頭上,形成短路;車輛失控撞斷桿塔,配變跌下;接地引下線被盜;施工單位無視電力設施安全距離、防護要求,違章建筑對配變也造成了一定的外損隱患。
3.8人為因素
安裝時不使用銅鋁過渡線夾,直接將鋁導線接到銅螺桿上,由于電腐蝕使接觸電阻增大,螺桿過熱燒壞或熔化。制造或安裝時碰傷套管,在雨雪潮濕天氣、系統諧振、雷擊等情況下發生套管閃絡放電或爆炸。緊固或松動引線螺帽不當,導電螺桿跟轉,導致配變內部一次線圈引線扭斷或二次引出的軟銅片相碰,造成相間短路。調整分接開關不完全到位,導致配變投運時繞組燒毀。
4預防措施
一是加強設備巡視檢查,合理配置保護,管理維護到位。二是在配電變壓器運行中,發現熔斷器燒毀后應及時更換,并測試負荷情況,分析原因。高壓側熔體配置:首先容量在100kV·A以上的配電變壓器,配置1.5-2.0倍額定電流的熔體;其次容量在100kV·A及以下的配電變壓器,配置2.0-3.0倍額定電流的熔體。低壓側熔體應按額定電流稍大一點選擇。三是在用電高峰時對每臺配電變壓器負荷電流進行測量。每年6至9月氣溫高時,要對配電變壓器器身、高低壓側接線柱、避雷器、高低壓斷路器等使用紅外線測溫儀進行測溫,發現高溫部位或部件,要及時分析原因并修復。配電變壓器三相負荷不平衡的,要及時合理調整負荷。對長期超負荷的配電變壓器要及時進行增容。對臨時供電線路,必須按相應技術規程要求進行施工、驗收。四是堅持預防性試驗。每年雷雨季節之前,對避雷器進行試驗檢測;定期檢查避雷器接地線是否良好,接地所用引線有無斷裂、脫焊,并用接地電阻表測量其接地電阻:配電變壓器容量在100 kV·A及以上者不得大于4Ω,容量在100kV·A以下者不得大于10Ω。按規程要求對配電變壓器進行周期性試驗,發現缺陷及時處理。
一是油枕上的油位計是否完好,油位是否清晰且在與環境相符的油位線上。二是蓋板、套管、油位計、排油閥等處是否密封良好,有無滲油現象。三是防爆管(安全氣道)的防爆膜是否完好。四是呼吸器的吸潮劑是否失效。五是變壓器的外殼接地是否牢固可靠。六是變壓器一、二次出線套管及它們與導線的連接是否良好,相色是否正確。七是變壓器上的銘牌與要求選擇的變壓器規格是否相符。八是測量變壓器的絕緣,應與歷史情況或原始數據相比較,不低于出廠值的70%(當被測變壓器的溫度與制造廠試驗時的溫度不同時,應換算到同一溫度進行比較)。九是測量變壓器組連同套管的直流電阻:測量應在各分接頭的所有位置上進行;
一是應逐漸撤除偏遠山區配變臺區上安裝的低壓計量箱,盡可能改為室內安裝。前幾年有的供電企業,為防止電量損失,邊遠山區臺區都安裝了低壓計量箱,由于長時間運行,計量箱玻璃窗損壞或配變低壓樁頭損壞不能及時修復,致使雨水灌入燒壞電能表,引起配變受損。
二是合理配置配變高低壓熔斷器熔體。配變高低壓熔斷器熔體配置不合理,容易造成配變嚴重過載而燒毀。配置高低壓熔體應遵循:容量在100kVA以下的變壓器配置2.0-3.0倍額定電流的熔體;容量在100kVA以上的變壓器配置1.5-2.0倍額定電流的熔體;低壓側熔絲應按額定電流稍大一點配置。
5結論
從以上不難看出,燒損變壓器的原因是多種多樣的,但是配電變壓器燒損的原因并不很復雜,并且大部分原因出在運行方面,運行單位只要重視配電變壓器運行維護工作,認真、細致地做好配電變壓器的巡視、檢查和維護工作,保證檢修工藝,及時發現和消除變壓器缺陷,完全可以做到少燒或不燒配電變壓器。
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(作者單位:國網宿遷供電公司)