配电变压器烧毁原因及防范措施

配电变压器烧毁原因及防范措施

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摘要:配电变压器在电力供配电系统中发挥着关键性的作用,配电变压器绕组烧坏会直接影响用户的正常供电,为用户及供电企业造成经济损失。本文讨论了配电变压器设备的故障问题,并分析配电绕组烧毁的原因及解决办法。

关键词:配电变压器;烧坏原因;防范措施

1配电变压器烧毁原因

1.1过电压损坏

1.1.1雷击损坏

配电变压器的高低压线路大多由架空线路引入和引出,当线路遭受雷击时,会在配电变压器绕组上产生高于额定电压几十倍的高电压,如果避雷器投运不及时或没有安装10KV避雷器和低压避雷器,大气压将使绕组受短路电流的冲击发生变形而损坏匝间绝缘,雷击损坏多发生在雷电较多的地区,据不完全统计,配电变压器遭受雷击损坏的比例占到损坏总数的30%以上。

1.1.2铁磁谐振过电压

铁磁谐振过电压可能造成配电变压器内部绝缘击穿,也可能造成套管闪络,发生这种情况的主要原因:一种是由于补偿电容器配置不合理,负荷变化较大时不能及时切除,出现临界补偿状态,造成铁磁谐振;二是由于配电变压器和配电设备疏于维护管理,瓷绝缘件污秽严重,线路比较乱等,具备了谐振条件;三是系统内诱发,比如用电区内谐波设备增多,电焊机增多,树木碰线引起间歇放电以及系统电压波动诱发,引起铁磁谐振。

1.2过电流烧损

1.2.1过负荷

由于农村经济发展较快,农民生活水平不断提高,家用电器正逐步进入农户,造成电力负荷迅猛增长,用电负荷增长快,但受资金限制,配电变压器增容跟不上负荷增长,造成变压器因过负荷而烧损。另外,农村用电负荷难以管理,农电工管理水平有待提高,农村电力负荷季节性较强,计划用电意识淡薄,越是负荷紧张的灌溉、农忙及灯峰时间,越容易出现争抢用电问题,也是造成配电变压器烧损原因之一。

1.2.2短路故障

当配电变压器低压侧发生单相接地、相间短路时,特别是近距离短路故障,产生高于额定电流20-30倍的短路电流作用在高压绕组上,绕组内部产生高温和很大的磁冲击力,这种冲击力导致绕组压缩,当短路故障解除后应力随之消失,如果重复受到冲击,绝缘胶珠、胶垫等就会松动脱落,铁芯夹板螺栓也会松动,高压绕组畸变或崩裂,从而导致配电变压器在极短时间内烧毁。当前导致短路故障的主要原因:一是受外力影响,树害问题在大风天气尤为突出,防护区内一些超高树木砸断线路,机动车撞坏、撞断电杆导致短路发生;二是低压断路器安装使用或维护不当,部分配电变压器没配置剩余电流动作保护器(漏电保护器)或虽然配置但却人为地让它不投运,或由于接线错误,造成低压进出线发生故障时断路器不能动作跳闸;三是由于变台上的低压计量箱安装时存在隐患或维修、维护不当造成近距离短路事故。

1.2.3三相负荷不平衡

三相负荷不平衡将造成三相电流不对称,中性线将出现零序电流,零序电流产生零序磁通在配电变压器绕组中感应出零序电势,使中性点电位发生位移。其中电流大的一相过负荷使绕组绝缘损坏,而电流小的一相则达不到额定值,影响变压器的出力,过负荷相的绕组其低压接线柱以及中性线接线柱如接触不良就会引起接点过热,造成绝缘老化变形漏油和烧损接线柱。

1.3检修维护不当造成损坏

1.3.1分接开关调整不当

由于农村负荷变化较化,线路电压也较大,经常需要调整分接开关来改变输出电压值,如果调整后不进行直流接触电阻的测量,很容易造成分接开关调整不到位或损坏,如长时间接触不良,极易造成触头表面熔化与灼份及相间触头放电或各分接头放电,进而造成烧损。

1.3.2拆、装引线不当

检修和测试人员在拆装配电变压器高、低压引线时用扳手拧铜螺杆上的螺母时,如果操作不当,螺杆跟着转动,容易造成绕组和螺杆连接断开或短路,造成变压器烧损。

1.3.3配电变压器并联运行不当

配电变压器并联运行时,由于并列前没认真核相,或两台变压器分接开关位置不对,造成并联后环流较大,烧毁变压器。

1.3.4未按规程要求定期试验

部分配电变压器、接地线、避雷器等没有按规程要求周期进行检测试验,未能及时发现设备缺陷,由于设备带病运行、雷击时极易造成配变烧毁。

1.3.5日常维护不到位

配电变压器长期缺油运行,低压树障未及时清理,造成低压线路频繁接地,配电室门窗破损不修理,下雨时配电室进水造成配电柜短路烧毁变压器。

2配电变压器烧坏防范措施

2.1防止配变过负荷烧坏

过负荷是引起变压器烧坏的重要原因,因此,加强对过负荷的管理非常必要,合理选择配变的容量十分重要,既不能造成配变过负荷烧坏,也不能造成“大马拉小车式”的浪费。应根据用户负荷,合理选择配变容量。如一台100kV配变,当功率因数为0.85时,它能带85kW负荷。在用电负荷高峰期,应加强对每台配变负荷的测量,必要时增加测量次数,对三相电流不平衡的配变应及时调整负荷分配,防止中性线电流过大烧断引线,造成用户设备烧毁。根据配变烧损情况统计,1、2月份和7、8月份出现了两个故障高峰,如图1所示。每年应做好配变负荷的实测工作,特别对1、2月份和7、8月份的配变负荷进行实测。配变负荷的实测应根据配变所供负荷的性质进行。若大部分负荷是居民、商业用户,则夜间高峰时进行实测;若大部分负荷是商业、工业用户,则白天高峰时进行实测。配变故障统计见图2。

2.2做好配变的防雷工作

通过对往年配变烧坏情况统计分析,找出雷电频发区域,明确配变烧坏的风险点,针对风险点采取重点和优先控制措施。防雷系统的导线、接地线与避雷器连接需采用带导线套线鼻子连接,避雷器接地段引下线与接地扁铁的连接需采用焊接。防雷系统接地电阻不应低于4Ω。对于雷电频发区域防雷系统应单独接地,中性点与配变外壳连接单独接地。高压侧避雷器应安装在高压熔丝的下侧,距变压器上端盖0.5m以上。定期测量接地电阻对接地引线或接地体不合格的,应及时予以处理。配变防雷措施可根据雷击频率采取不同措施。

(1)在平原等少雷区,配电变压器年损坏率较低,可只采用配电变压器高压侧装设避雷器的方式。

(2)在一般雷电日地区,推荐采用配电变压器高、低压侧均装设避雷器的方式。

(3)在多雷区,单独采用某一种防雷保护措施往往不能奏效,宜采用综合防雷保护措施,即高压侧装设避雷器单独接地,低压侧避雷器、低压侧中性点及变压器金属外壳连接在一起的分开接地。

(4)在重雷区,特别是配电变压器年损坏率较高的地区,采用综合防雷保护措施仍未收到较好的防雷效果后,应根据技术经济比较,在配电变压器铁芯上加装平衡绕组(即采用新型防雷避雷器),或在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器。

2.3加强日常检查维护,做好防漏保护工作

工作中要时常检查变压器的油位是不是在正常范围,查看有没有发生油渗漏的地方,油面较低时要及时进补充,同时要避免分接开关、线圈的暴露以防止受潮。对配电变压器套管表面产生的污垢要及时进行清理。查看有无闪络痕迹和破损现象,接地线是否连接良好,接地电阻是否符合规定数值。

2.4有效保障变压器三相用电均衡

要定时检查三相电流的运行情况,看是不是存在不平衡和超载运行的现象,如果存在,要及时调整变压器的负荷,提高用电容量,尽量使变压器三相负荷平衡。同时及时更换有缺陷的零件,使高、低压接线端子接触良好,保证变压器出口处的三相电流不平衡度小10%。

3结束语

配电变压器的烧毁存在多方面的原因,既有客观自然因素,也存在人为主观因素,同时又与其运行管理有着密切的联系。所以在实际应用当中要注重对变压器的正确使用与常规化检测维护,做好巡视、检测保养与维护工作,防止私自调节分接开关、私自连接线路等现象发生,认真做好工作记录与设备系统管理,改进运行中的不良问题,尽早排除破坏因素,一定可以将配电变压器烧毁的事故降至最低。

参考文献

[1]杜学工.配电变压器投运前的现场检测[J].电气时代,2000(9).

[2]袁虹娣.配电变压器烧损原因分析及防范措施[J].华中电力,2011(4).

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