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主变压器烧损的原因分析及对策

2014-09-25

中国新技术新产品 2014年16期
关键词:避雷器继电保护短路

金 芳

(江西省乐平市国网赣东北供电分公司,江西 乐平 333300)

主变压器烧损的原因分析及对策

金 芳

(江西省乐平市国网赣东北供电分公司,江西 乐平 333300)

主变压器是电网中的重要设备之一,当其发生故障时,主变压器的烧损往往很严重,有时还可能导致系统事故,危害很大,损失也较大。主变压器烧损的原因主要有变压器近区或出口短路、主变压器过电压、负荷过大、有载分接开关故障、渗漏油与进水、继电保护器故障及外力破坏及一些人为因素等等,针对这些原因要采取切实有效的预防措施,减少和预防主变压器烧损,以保障整个电网的安全运行。

主变压器;烧损;原因;对策

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要功能有:电压变换﹑电流变换﹑阻抗变换﹑隔离﹑稳压等。主变压器是指在一个变电站(发电厂)最高电压等级所带的变压器,主变压器是电网中的重要设备之一,当其发生故障时,主变压器的烧损往往很严重,有时还可能导致系统事故,危害很大,损失也较大,所以研究分析主变压器烧损的原因,并采取切实有效的预防措施,对保障变压器安全稳定运行,确保整个电网安全具有非常重要意义。

1 主变压器烧损的原因

1.1 变压器近区或出口短路。随着电力系统的不断发展,主变压器的容量也在不断的增大,配电线路和设备数量的增多,使主变压器近区或出口短路故障发生的次数增多,短路电流也不断增大,导致主变压器承受短路冲击的压力增加,使主变压器损坏概率也相应增大。当主变压器发生近区或出口短路故障时,会形成巨大的短路冲击电流,此电流在绕组内部将产生很大的机械应力,同时高﹑低压绕组温度急剧升高,使主变压器内部绕组严重变形或损坏,可立即导致变压器发生烧损坏事故。

1.2 主变压器过电压。主要是指主变压器遭受雷击时,由于避雷器安装不合格﹑避雷器接地装备损坏和避雷器接地电阻阻值过大,导致在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍的冲击电压,击穿主变压器上的绝缘层,使其发生烧损事故。

1.3 主变压器负荷过大。由于用电需求量过大,使供电半径扩大,使主变压器的电流增大,甚至超过了其额定电流的几倍﹑几十倍,由于电流过大,主变压器中高压线圈的温度迅速升高,导致绝缘加速老化,呈碎片状脱落,造成匝间短路,造成主变压器烧损事故。

1.4 有载分接开关故障。由于有载分接开关故障,使开关接触头接触松动,造成切换开关触头与过渡电阻之间放电,且该电流远大于负载电流和正常逐级调压时通过的电流,并将油隙击穿产生强大的电弧能量,致使过渡触头﹑过渡电阻严重烧损,导致主变压器烧损。

1.5 渗漏油与进水。变压器在储存﹑运输﹑使用及维护不当,使变压器受潮或进入杂质,使变压器油的绝缘强度下降。由于长期的使用,变压器密封垫老化等等原因,使变压器油发生渗漏,随着油量的减少,油与空气的接触面增大,加速了空气中水分的进入,提高了油的氧化能力,导致绝缘材料被腐蚀,绝缘能力下降。当绝缘能力下降到一定程度时,就会出现放电短路﹑烧毁变压器的情况。

1.6 继电保护器故障。由于误接线﹑误整定﹑保护装置控制回路及断路器的原因,当线路发生故障时会导致继电保护拒动,从而导致主变压器烧损。

1.7 外力破坏。一些不可抗拒的自然因素如飓风﹑地震等,以及车祸撞断杆塔﹑施工单位无视电力设施安全距离﹑防护要求﹑接地线被盗等等,这些因素也造成了一些主变压器的烧损。

1.8 人为因素。变压器的制造质量不过关,安装时不使用铜铝过渡线夹,碰伤套管,日常维护不当,导致变压器短路故障高发,致使变压器投运时发生烧损事故。

2 预防主变压器烧损的对策

2.1 严格选用质量良好的变压器产品。在选择变压器进行经济比较时,应将变压器的质量作为首要条件来考虑,在订货合同中应详细明确质量要求,在大型变压器在制造过程中,运行单位应派专业人员实施监督及阶段性质量检查,以确保变压器的质量。各制造企业也应从改进结构设计﹑材质和制造工艺等方面提高变压器的抗短路能力。

2.2 做好避雷保护工作。在变压器上安装金属氧化物避雷器,并做好避雷器接地工作,坚持每年一次的年度预防性试验,及时更换或淘汰不合格的避雷器,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,减少因雷击﹑谐振而产生过电压损坏变压器。

2.3 提高设备绝缘防护等级,避免出口和近区短路。在变压器母线桥和开关柜内加装绝缘热缩护套,可以有效防止异物造成的变压器出口短路现象,为防止近区短路,可采用电缆﹑绝缘导线﹑大爬距设备等,对架空线首端实现绝缘化,以增强绝缘防护能力,降低冲击电流对变压器内部绕组的损害,防止变压器的烧损。加强变压器中低压侧电气设备的选型﹑运行维护﹑检修试验等工作,防止电气设备故障,减少短路对变压器的冲击。

2.4 完善变压器的保护配置。要压缩主变压器及所带输电网﹑配网各级保护时限,同时调整和完善变压器高中后备保护配置,对变压器的继电保护,应尽量实现微机化﹑双重化。变压器的中低压侧应配置限时速断保护,要确保有载分接开关每一次切换选择,接触的压力和面积满足通过负荷电流的要求,以确保在变压器发生出口短路时,能可靠﹑快速地切除故障,减小出口短路对变压器的冲击和损害。

2.5 制定完善的变压器检修维护制度。加强输变配用设备运行与检修维护,加强主变压器继电保护装置保护压板的日常试验维护管理工作;加强对职工的思想教育,提高检修人员的工作责任心;加强对施工安全组织技术措施计划的管理,严格实行标准化检修作业,严格执行检修工艺和规章制度。管理人员要下现场做全方位的监督和检查,尤其要对一些关键细小的环节加强监督,及时发现问题及时提出改正意见。

2.6 制定预防变压器烧损绩效管理办法。制定绩效管理办法以保障技术措施的落实,监督运行维护,掌握短路电流冲击数据,规范试验项目,减少人为失误,形成全过程管理,为预防变压器受短路冲击损坏的闭环管理奠定制度保障。

总之,随着电力事业的不断发展以及人们用电需求量的不断增大,电网的负荷量也在不断增加,主变压器的烧损事故也时有发生,给人们的生产和生活带来了很大影响,也给电力企业造成了巨大损失,其发生的原因是多方面的,只有针对这些原因采取节实有效的预防措施,才能根本上杜绝主变压器烧损事故的发生,确保整个电网的安全运行。

[1]国家电网公司.国家电网公司十八项电网重大反事故措施[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]罗军川,张星海.电力变压器反事故措施解析[M].北京:中国电力出版社,2010.

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