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摘要:本文以两起配电变压器故障案例为研究对象,分析了故障原因,同时提出了一些具体的防范解决措施,希望能够为防止和减少配电变压器发生故障提供借鉴。
关键词:配电变压器;故障;防范措施
配电变压器是配电系统中最贵重、分布广泛的设备,它的安全稳定运行直接关系到供电可靠性。由于配电变压器是一个老化和故障机理复杂的设备,本人结合在供电公司配电工区挂岗锻炼期间经历的两起配电变压器故障案例,认真总结和分析配电变压器故障原因,提出一些防范措施,希望对变压器故障抢修、保障供电可靠性方面具有一定指导作用。
一、案例1
(一)故障现象
2013年8月12日,在一个夏季的夜晚,雷雨过后,某供电所接到一个报修电话,反映在一台综合变供电区域内,照明电压三相严重失衡,动力电压缺相。
(二)故障原因分析
经过分析故障现象,我们怀疑是变压器缺相故障,可能的原因有如下几种:
1、电源缺相;
2、高压熔丝熔断或上下连接点断开假接造成缺相;
3、低压开关故障。开关上下口受力接触不实,接线松动或形成氧化层,造成的接触非接触现象,开关本体损坏,一旦遇到大功率负荷就失电。
4、低压线路的问题。如零线断线、低压线路端接触不良或导线长时间运行在中间隐蔽部分有断股现象。
5、变压器低压导电杆处,导线连接部位连接有问题。
6、变压器内部问题:
(1)分接开关经过几年的运行,接触点之间有碳化闪络现象。
(2)高低压绕组之间的问题。
(3)低压导电杆内部连接部位有问题,如装配时连接不紧固或运行时间长,松动等。
(三)故障检查
我们用绝缘棒一端抵在变压器器身的下部,一端对着耳朵听到变压器内部声音异常,似有“吱吱”的放电声,于是对变压器重新送电,送一相不通,送上第二相仍无声,送上第三相时才有响声,确定为变压器缺相。立即拉开低压断路器,针对故障现象进行了检查,电源缺相、高低压熔丝熔断、零线断接、配电设备接点虚接,都一一排除,唯有变压器内部可能出现了故障。立即填好抢修票,将变压器退出运行,在变压器两侧做好安全措施,对变压器直流电阻进行检测,数据如下表所示:
变压器铭牌
现场变压器直流电阻测试分析
根据测试数据分析,故障发生在变压器低压侧的中性点上,可能是因雷击,加之该台变压器是一台综合变,三相负载不平衡经常发生,Y0点在制造焊接上又是一个薄弱点。由于星点的断开,造成了上述的故障现象。抢修负责人立即向所长汇报,随即启动迎峰度夏抢修预案,对此台配电变压器进行了更换。
二、案例2
(一)故障现象
2012年X月X日接到通知某配变台区发生故障。我们赶到现场后发现,发现配变低压开关有爆炸过的痕迹,同时配电变压器有喷过油的痕迹,我班人员对该配变台区进行巡视,未发现线路有短路的迹象。
(二)故障原因分析
10kV配电变压器烧毁的原因比较复杂,最归纳起来主要有以下几种:
高低压两侧无熔断器或熔断器选择不当,严重过载时不能起到有效的保护作用,烧毁变压器;
长期使用,线圈绝缘老化造成高、低压线圈短路或线圈对地短路,烧毁变压器;
分接开关调整不到位,造成接触电阻过大发热。或者分接开关质量差,引起星形出头位置不完全接触,发生短路或对地放电烧毁变压器;
变压器油受潮或渗油,绝缘油绝缘能力下降,放电短路,烧毁变压器;
变压器高低压侧避雷器或变压器接地电阻不满足要求,遭受雷击造成变压器烧毁。
变压器低压线路发生接地、相间短路时,产生数值大的短路电流,作用于线圈上,线圈上产生很大的机械应力使线圈压缩,绝缘能力下降,烧毁变压器;
铁芯多点接地形成回路,造成铁芯局部过热而损坏线圈绝缘,烧毁变压器。或者硅钢片表面上绝缘漆因运行年久,绝缘自然老化或损伤,产生很大的涡流损耗,铁芯局部发热,造成绕组绝缘击穿短路而烧毁。
(三)故障原因检查
对变压器进行绝缘电阻测量,数据如下:
绝缘电阻(MΩ)
对变压器做吊芯检查后发现,高低压线圈绝缘烧毁,如图1。
图1变压器吊芯检查图片
经检查,变压器A相高、低压线圈绝缘严重烧毁,致使高低压绕组之间的放电,使得油温急剧升温,油箱向外喷油。同时低压绕组之间的非接触性短路,产生了巨大的冲击电流,使得低压开关爆炸。
三、防范措施
从上面两个例子可以看出,虽然配电变压器是一个故障机理复杂的设备,有相当一部分配电变压器故障是完全可以避免的,只要加强平时的巡视检查,严格按照规章制度办事,就可以将配电变压器故障消灭在萌芽状态之中,具体就是要在运行前做好检查测试和运行维护工作,确保配电变压器的安全稳定运行。
(1)对配电变压器定期进行负荷测量,及时三相负载不平衡和配电变压器重载、过载的现象,通过分负荷或增容的方式解决此类问题。
(2)加强配电变压器防雷保护,定期测量变压器接地电阻,容量100kVA及以上配电变压器接地电阻要求不大于4Ω,容量100kVA以下时接地电阻要求不大于10Ω。日行巡视时检查接地装置的螺丝是否松动、锈蚀。
(3)交接、大修、小修或设备运行异常时,按照标准要求对配电变压器进行电气试验,绝缘电阻不低于出厂值的70%,通过绝缘电阻试验结果与历史情况或原始数据相比较,发现变压器绝缘隐患。进行直流电阻试验,可以检查和发现配电变压器分接开关三相是否同期、配电变压器三相绕组是否因少量匝间短路而导致三相直流电阻不平衡等缺陷。
(4)加强配电线路运行维护,某些变压器往往因为外部原因造成故障,比如低压侧短路造成变压器烧毁等。
四、结束语
以上仅是对配电变压器两起故障的初步分析,通过原因分析提出了一些技术措施。希望对处理配电变压器异常情况,快速消除设备缺陷,预防事故发生方面提供参考。确保变压器恢复安全运行,保证配网安全、稳定、可靠运行。
参考文献:
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