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【摘 要】配电变压器在电力系统中占据极其重要的地位,一旦烧损,将直接影响工农业生产和人民的正常生活,并给企业带来经济损失。因此对配电变压器故障进行分析及防范十分必要。
【关键词】配电;变压器;烧损;原因;对策;分析
1导言
配电变压器(简称配变)是指由较高电压降至最未级配电电压,直接做配电用的电力变压器。它广泛配置于工矿企业、城镇街道、居民小区及偏远乡村,在10k V配电网中占有重要的地位。由于配变配置分散、台数众多、处于电力系统的末端,其安全和稳定运行的重要性未得到足够的重视,加上运行维护管理和技术等原因,致使配变烧损较多。搞好配变的运行维护,分析配变烧损的原因,采取相应的对策,对提高供电可靠性和用户供电可靠率,维护电力企业形象有着重要的意义。
2过电压
2.1遭受雷击
配电变压器的高低压线路大多由架空线引入,由于地处旷野、山区和林地,受雷击的几率比较高,倘若配电变压器线路侧的避雷器不能有效地进行保护和本身存在某些隐患,雷击损坏是难以避免的。
2.2系统发生铁磁谐振
农村10KV配电线路有形成过电压的条件,导致系统频繁出现谐振。在系统过电压时,变压器一次电流激增,此时除了造成变压器一次侧熔断器熔断外,还将损坏变压器绕组。个别情况下,还会引起变压器的套管发生闪络和爆炸。所以,雷击和谐振这两类过电压对变压器威胁最大,其结果往往是将绕组主绝缘击穿烧毁。
3配变烧损原因分析
目前运行的配变,基本上没有进行维护,按照“安装投运一带病运行一大修(坏)”这样循环,因而配变发生烧毁的几率较高。造成配变烧损主要有以下几种情况:
3.1过电压
配变的高低压线路大多由架空线引入,受雷击的机率较高,所以在每年的雷雨季节,遭受雷击损坏的配变比例占大修的30%以上。当线路遭遇雷击时,在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍的冲击电压。配变高低压出线套管处的避雷器不能进行有效保护或本身存在缺陷,则配变遭雷击损坏的概率相当高,其结果将使配变主绝缘击穿烧毁。
3.2过负荷
随著供电范围的扩大和用电负荷的增长,部分配变供电半径加大,以致配变的电流超过额定电流几倍甚至几十倍,此时绕组受到电磁力矩较大影响而发生移位变形。由于电流的剧增,配变的线圈温度迅速升高,导致绝缘加速老化,呈碎片状脱落,造成匝间短路,烧坏配变。
3.3负荷分布不均
近几年,在经济建设快速发展和高温天气的双重影响下,电力负荷需求一直保持高速的发展态势,有些地区部分配变供电半径大、迂回线路长,导致配变长期处于三相负荷分布不均,进而引起烧坏配变的现象发生;由于低压配电网络中具有单相负荷多、三相负荷少的供电特殊性,很难做到三相负荷均衡供电,导致中性点的位移现象长期存在。
3.4套管脏污闪络
尘埃污染的地方,容易引起套管脏污。配变套管脏污后,由于脏物吸收水分不仅容易引起表面放电,还可能使泄漏电流增加,引起绝缘套管发热,最后导致击穿。这种现象在城区道路尘土飞扬和污秽严重的地方最为常见,往往是由于套管表面闪络而引起跳闸,严重时将损坏变压器。
3.5渗漏油与进水
变压器在长期的运行中,密封垫老化龟裂、接触松动或箱体腐蚀裂缝,使变压器油渗漏。油量减少后使油与空气的接触面增大,油的氧化使油的酸价升高,腐蚀绝缘材料。另外,空气中的水分与从裂缝处进人的水分溶人变压器油后,使内部绝缘材料吸水,绝缘性能下降,出现放电短路、烧毁变压器的情况。
3.6低压侧接地或短路
当配变低压侧发生接地、相间短路等故障时,在低压侧产生高于额定电流几倍甚至几十倍的短路电流,而高压侧必然要产生很大的电流来抵消低压侧短路电流。此电流在绕组内部将产生很大的机械应力,可能致使绕组变形。同时高、低压绕组温度急剧升高,若保护选择不当,可导致配变烧毁。
3.7外力破坏
配变及电杆缺乏警示标志和防护措施。大风将飘带刮到桩头上,形成短路;车辆失控撞断杆塔,配变跌下;接地引下线被盗;施工单位无视电力设施安全距离、防护要求,违章建筑对配变也造成了一定的外损隐患。
3.8人为因素
安装时不使用铜铝过渡线夹,直接将铝导线接到铜螺杆上,由于电腐蚀使接触电阻增大,螺杆过热烧坏或熔化。制造或安装时碰伤套管,在雨雪潮湿天气、系统谐振、雷击等情况下发生套管闪络放电或爆炸。紧固或松动引线螺帽不当,导电螺杆跟转,导致配变内部一次线圈引线扭断或二次引出的软铜片相碰,造成相间短路。调整分接开关不完全到位,导致配变投运时绕组烧毁。
4预防措施
一是加强设备巡视检查,合理配置保护,管理维护到位。二是在配电变压器运行中,发现熔断器烧毁后应及时更换,并测试负荷情况,分析原因。高压侧熔体配置:首先容量在100kV·A以上的配电变压器,配置1.5-2.0倍额定电流的熔体;其次容量在100kV·A及以下的配电变压器,配置2.0-3.0倍额定电流的熔体。低压侧熔体应按额定电流稍大一点选择。三是在用电高峰时对每台配电变压器负荷电流进行测量。每年6至9月气温高时,要对配电变压器器身、高低压侧接线柱、避雷器、高低压断路器等使用红外线测温仪进行测温,发现高温部位或部件,要及时分析原因并修复。配电变压器三相负荷不平衡的,要及时合理调整负荷。对长期超负荷的配电变压器要及时进行增容。对临时供电线路,必须按相应技术规程要求进行施工、验收。四是坚持预防性试验。每年雷雨季节之前,对避雷器进行试验检测;定期检查避雷器接地线是否良好,接地所用引线有无断裂、脱焊,并用接地电阻表测量其接地电阻:配电变压器容量在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。按规程要求对配电变压器进行周期性试验,发现缺陷及时处理。 一是油枕上的油位计是否完好,油位是否清晰且在與环境相符的油位线上。二是盖板、套管、油位计、排油阀等处是否密封良好,有无渗油现象。三是防爆管(安全气道)的防爆膜是否完好。四是呼吸器的吸潮剂是否失效。五是变压器的外壳接地是否牢固可靠。六是变压器一、二次出线套管及它们与导线的连接是否良好,相色是否正确。七是变压器上的铭牌与要求选择的变压器规格是否相符。八是测量变压器的绝缘,应与历史情况或原始数据相比较,不低于出厂值的70%(当被测变压器的温度与制造厂试验时的温度不同时,应换算到同一温度进行比较)。九是测量变压器组连同套管的直流电阻:测量应在各分接头的所有位置上进行;
一是应逐渐撤除偏远山区配变台区上安装的低压计量箱,尽可能改为室内安装。前几年有的供电企业,为防止电量损失,边远山区台区都安装了低压计量箱,由于长时间运行,计量箱玻璃窗损坏或配变低压桩头损坏不能及时修复,致使雨水灌入烧坏电能表,引起配变受损。
二是合理配置配变高低压熔断器熔体。配变高低压熔断器熔体配置不合理,容易造成配变严重过载而烧毁。配置高低压熔体应遵循:容量在100kVA以下的变压器配置2.0-3.0倍额定电流的熔体;容量在100kVA以上的变压器配置1.5-2.0倍额定电流的熔体;低压侧熔丝应按额定电流稍大一点配置。
5结论
从以上不难看出,烧损变压器的原因是多种多样的,但是配电变压器烧损的原因并不很复杂,并且大部分原因出在运行方面,运行单位只要重视配电变压器运行维护工作,认真、细致地做好配电变压器的巡视、检查和维护工作,保证检修工艺,及时发现和消除变压器缺陷,完全可以做到少烧或不烧配电变压器。
参考文献:
[1]周世杰.配电变压器烧损原因分析及防范措施[J].科技风,2012(24):83.
[2]林显旺.浅析配电变压器烧损原因及防范措施[J].农村电工,2011,19(12):27-28.
[3]张生英,张勋.浅析配电变压器烧损原因及预防对策[J].企业技术开发,2011,30(22):117+122.
[4]李涛.农村配电变压器运行选择及烧损原因分析[J].天津电力技术,2010(04):46-48.
[5]刘丙江.配电变压器接线柱烧损的原因及防治[J].农村电工,1998(10):29.
[6]刘丙江.配电变压器接线柱烧损的原因及防治[J].电气时代,1998(09):5.
(作者单位:国网宿迁供电公司)
【关键词】配电;变压器;烧损;原因;对策;分析
1导言
配电变压器(简称配变)是指由较高电压降至最未级配电电压,直接做配电用的电力变压器。它广泛配置于工矿企业、城镇街道、居民小区及偏远乡村,在10k V配电网中占有重要的地位。由于配变配置分散、台数众多、处于电力系统的末端,其安全和稳定运行的重要性未得到足够的重视,加上运行维护管理和技术等原因,致使配变烧损较多。搞好配变的运行维护,分析配变烧损的原因,采取相应的对策,对提高供电可靠性和用户供电可靠率,维护电力企业形象有着重要的意义。
2过电压
2.1遭受雷击
配电变压器的高低压线路大多由架空线引入,由于地处旷野、山区和林地,受雷击的几率比较高,倘若配电变压器线路侧的避雷器不能有效地进行保护和本身存在某些隐患,雷击损坏是难以避免的。
2.2系统发生铁磁谐振
农村10KV配电线路有形成过电压的条件,导致系统频繁出现谐振。在系统过电压时,变压器一次电流激增,此时除了造成变压器一次侧熔断器熔断外,还将损坏变压器绕组。个别情况下,还会引起变压器的套管发生闪络和爆炸。所以,雷击和谐振这两类过电压对变压器威胁最大,其结果往往是将绕组主绝缘击穿烧毁。
3配变烧损原因分析
目前运行的配变,基本上没有进行维护,按照“安装投运一带病运行一大修(坏)”这样循环,因而配变发生烧毁的几率较高。造成配变烧损主要有以下几种情况:
3.1过电压
配变的高低压线路大多由架空线引入,受雷击的机率较高,所以在每年的雷雨季节,遭受雷击损坏的配变比例占大修的30%以上。当线路遭遇雷击时,在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍的冲击电压。配变高低压出线套管处的避雷器不能进行有效保护或本身存在缺陷,则配变遭雷击损坏的概率相当高,其结果将使配变主绝缘击穿烧毁。
3.2过负荷
随著供电范围的扩大和用电负荷的增长,部分配变供电半径加大,以致配变的电流超过额定电流几倍甚至几十倍,此时绕组受到电磁力矩较大影响而发生移位变形。由于电流的剧增,配变的线圈温度迅速升高,导致绝缘加速老化,呈碎片状脱落,造成匝间短路,烧坏配变。
3.3负荷分布不均
近几年,在经济建设快速发展和高温天气的双重影响下,电力负荷需求一直保持高速的发展态势,有些地区部分配变供电半径大、迂回线路长,导致配变长期处于三相负荷分布不均,进而引起烧坏配变的现象发生;由于低压配电网络中具有单相负荷多、三相负荷少的供电特殊性,很难做到三相负荷均衡供电,导致中性点的位移现象长期存在。
3.4套管脏污闪络
尘埃污染的地方,容易引起套管脏污。配变套管脏污后,由于脏物吸收水分不仅容易引起表面放电,还可能使泄漏电流增加,引起绝缘套管发热,最后导致击穿。这种现象在城区道路尘土飞扬和污秽严重的地方最为常见,往往是由于套管表面闪络而引起跳闸,严重时将损坏变压器。
3.5渗漏油与进水
变压器在长期的运行中,密封垫老化龟裂、接触松动或箱体腐蚀裂缝,使变压器油渗漏。油量减少后使油与空气的接触面增大,油的氧化使油的酸价升高,腐蚀绝缘材料。另外,空气中的水分与从裂缝处进人的水分溶人变压器油后,使内部绝缘材料吸水,绝缘性能下降,出现放电短路、烧毁变压器的情况。
3.6低压侧接地或短路
当配变低压侧发生接地、相间短路等故障时,在低压侧产生高于额定电流几倍甚至几十倍的短路电流,而高压侧必然要产生很大的电流来抵消低压侧短路电流。此电流在绕组内部将产生很大的机械应力,可能致使绕组变形。同时高、低压绕组温度急剧升高,若保护选择不当,可导致配变烧毁。
3.7外力破坏
配变及电杆缺乏警示标志和防护措施。大风将飘带刮到桩头上,形成短路;车辆失控撞断杆塔,配变跌下;接地引下线被盗;施工单位无视电力设施安全距离、防护要求,违章建筑对配变也造成了一定的外损隐患。
3.8人为因素
安装时不使用铜铝过渡线夹,直接将铝导线接到铜螺杆上,由于电腐蚀使接触电阻增大,螺杆过热烧坏或熔化。制造或安装时碰伤套管,在雨雪潮湿天气、系统谐振、雷击等情况下发生套管闪络放电或爆炸。紧固或松动引线螺帽不当,导电螺杆跟转,导致配变内部一次线圈引线扭断或二次引出的软铜片相碰,造成相间短路。调整分接开关不完全到位,导致配变投运时绕组烧毁。
4预防措施
一是加强设备巡视检查,合理配置保护,管理维护到位。二是在配电变压器运行中,发现熔断器烧毁后应及时更换,并测试负荷情况,分析原因。高压侧熔体配置:首先容量在100kV·A以上的配电变压器,配置1.5-2.0倍额定电流的熔体;其次容量在100kV·A及以下的配电变压器,配置2.0-3.0倍额定电流的熔体。低压侧熔体应按额定电流稍大一点选择。三是在用电高峰时对每台配电变压器负荷电流进行测量。每年6至9月气温高时,要对配电变压器器身、高低压侧接线柱、避雷器、高低压断路器等使用红外线测温仪进行测温,发现高温部位或部件,要及时分析原因并修复。配电变压器三相负荷不平衡的,要及时合理调整负荷。对长期超负荷的配电变压器要及时进行增容。对临时供电线路,必须按相应技术规程要求进行施工、验收。四是坚持预防性试验。每年雷雨季节之前,对避雷器进行试验检测;定期检查避雷器接地线是否良好,接地所用引线有无断裂、脱焊,并用接地电阻表测量其接地电阻:配电变压器容量在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。按规程要求对配电变压器进行周期性试验,发现缺陷及时处理。 一是油枕上的油位计是否完好,油位是否清晰且在與环境相符的油位线上。二是盖板、套管、油位计、排油阀等处是否密封良好,有无渗油现象。三是防爆管(安全气道)的防爆膜是否完好。四是呼吸器的吸潮剂是否失效。五是变压器的外壳接地是否牢固可靠。六是变压器一、二次出线套管及它们与导线的连接是否良好,相色是否正确。七是变压器上的铭牌与要求选择的变压器规格是否相符。八是测量变压器的绝缘,应与历史情况或原始数据相比较,不低于出厂值的70%(当被测变压器的温度与制造厂试验时的温度不同时,应换算到同一温度进行比较)。九是测量变压器组连同套管的直流电阻:测量应在各分接头的所有位置上进行;
一是应逐渐撤除偏远山区配变台区上安装的低压计量箱,尽可能改为室内安装。前几年有的供电企业,为防止电量损失,边远山区台区都安装了低压计量箱,由于长时间运行,计量箱玻璃窗损坏或配变低压桩头损坏不能及时修复,致使雨水灌入烧坏电能表,引起配变受损。
二是合理配置配变高低压熔断器熔体。配变高低压熔断器熔体配置不合理,容易造成配变严重过载而烧毁。配置高低压熔体应遵循:容量在100kVA以下的变压器配置2.0-3.0倍额定电流的熔体;容量在100kVA以上的变压器配置1.5-2.0倍额定电流的熔体;低压侧熔丝应按额定电流稍大一点配置。
5结论
从以上不难看出,烧损变压器的原因是多种多样的,但是配电变压器烧损的原因并不很复杂,并且大部分原因出在运行方面,运行单位只要重视配电变压器运行维护工作,认真、细致地做好配电变压器的巡视、检查和维护工作,保证检修工艺,及时发现和消除变压器缺陷,完全可以做到少烧或不烧配电变压器。
参考文献:
[1]周世杰.配电变压器烧损原因分析及防范措施[J].科技风,2012(24):83.
[2]林显旺.浅析配电变压器烧损原因及防范措施[J].农村电工,2011,19(12):27-28.
[3]张生英,张勋.浅析配电变压器烧损原因及预防对策[J].企业技术开发,2011,30(22):117+122.
[4]李涛.农村配电变压器运行选择及烧损原因分析[J].天津电力技术,2010(04):46-48.
[5]刘丙江.配电变压器接线柱烧损的原因及防治[J].农村电工,1998(10):29.
[6]刘丙江.配电变压器接线柱烧损的原因及防治[J].电气时代,1998(09):5.
(作者单位:国网宿迁供电公司)