截至八三年年末統(tǒng)計(jì),我縣有配電變壓器2350臺(tái),總?cè)萘繛?26300干伏安。搞好配電變壓器的運(yùn)行維護(hù),分析配電變壓器的故障和損壞原因,采取相應(yīng)的對(duì)策,這是擺在我們面前的一個(gè)十分重要的課題。 信息來(lái)自:輸配電設(shè)備網(wǎng)
一、我縣配電變壓器的損壞情況和運(yùn)行現(xiàn)狀
(一)、我縣配電變壓器的損壞情況
根據(jù)一九八三年蓋州和熊岳兩個(gè)農(nóng)電試修所的不完全統(tǒng)計(jì),全年因各種原因而交接修理的配電變壓器有210臺(tái)。其中因線圈受潮絕阻不合格的有86臺(tái)。外力破壞打碎套管的有13臺(tái)其余川臺(tái)則是由于各種缺陷。隱患而遭到損壞的。損壞率為每百臺(tái)5.3次按損壞原因可分下列各種情況:
1、因缺油、油中含有水份、雜質(zhì),使線圈絕緣受潮和油耐壓強(qiáng)度降低而損壞的有44臺(tái),占總損壞臺(tái)數(shù)的39.6%;
2、因累計(jì)過(guò)負(fù)荷,溫升超過(guò)規(guī)定值,使絕緣介質(zhì)變脆老化,變壓器油過(guò)熱分解而損壞的有19臺(tái),占總損壞數(shù)的17。1%;
3、因沒(méi)安裝避雷器或避雷器失效雷擊而損壞的有15臺(tái),占總損壞臺(tái)數(shù)的13.5%;
4、因架設(shè)不合格,外力因素或失修造成二次側(cè)混線短路而損壞的有11臺(tái),占總損壞臺(tái)數(shù)的9.9%;
5、因過(guò)載、短路時(shí),一、二次沒(méi)有安裝合格的熔絲,失去保護(hù)而損壞的有7臺(tái),占總損壞臺(tái)數(shù)的6.3%;
6、因高壓套管受污、,受損(裂紋、破解)對(duì)油箱擊穿放電而損壞的有5臺(tái),占總損壞臺(tái)數(shù)的4.5%;
配電變壓器的損壞,不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且,有的還造成了重大觸電傷亡事故。我縣在這方面的教訓(xùn)是慘痛的。
為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電變壓器存在的缺陷,自今年三月份開始,我局安排了蓋州、熊岳兩個(gè)試修所,對(duì)全縣各農(nóng)村用戶配電變壓器著手進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,有相當(dāng)數(shù)量的一部分配電變壓器是帶病運(yùn)行的。例如,僅就蓋州試修所現(xiàn)已試驗(yàn)完的535臺(tái)的情況來(lái)看,其中缺油的有105臺(tái),占試驗(yàn)總數(shù)的19.6%,油耐壓合格的有38臺(tái),占試驗(yàn)總合數(shù)的7.1%;不合格的有50臺(tái),占試驗(yàn)總臺(tái)數(shù)的9。3%;交流耐壓不合格的有30臺(tái),占試驗(yàn)總臺(tái)數(shù)的5.6%。
二、配電變壓器損壞原因分析
經(jīng)驗(yàn)證明,配電變壓器內(nèi)損壞,不管程度如何,大都是絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣介質(zhì)(電纜紙、變壓器油等)在很多因素(如溫度、電氣、化學(xué)和機(jī)械等,的作用下,而遭到損壞的。
溫度是配電變壓器運(yùn)行中最常遭到因素。它是由介質(zhì)損失和變壓器的銅鐵損而引起的。除正常運(yùn)行溫度外,還會(huì)碰到過(guò)載和短路時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電流引起的溫度驟升(短路時(shí)短路電流達(dá)到額定電流的25~30倍。因而,銅損將達(dá)到額定電流時(shí)幾百倍,使繞組溫度上升非常迅速)。
變壓器的固體絕緣介質(zhì)在溫度作用下,將會(huì)失去水份、變脆、機(jī)械強(qiáng)度下降。若溫度持續(xù)上升,使發(fā)熱量不斷增加,形成惡性循環(huán)使絕緣介質(zhì)進(jìn)一步燒熔、燒裂、燒焦,直至完全破壞。這就是所謂的熱擊穿。發(fā)生熱擊穿的時(shí)間較慢,一般要經(jīng)歷數(shù)小時(shí)的時(shí)間。但當(dāng)突發(fā)短路時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間比較短,當(dāng)有適合的保護(hù)時(shí),不會(huì)發(fā)生熱擊穿。如果我們以繞組溫度達(dá)到250℃不燒毀為限,所需時(shí)間為:
式中:ZK一變壓器漏阻抗標(biāo)么值,
jcp一變壓器平均電流密度。
如果取ZK=0.055, jcp=3.0A/mm2
(設(shè)為銅導(dǎo)線),則
t≈2·5 秒
根據(jù)熔絲的安一秒特性,熔絲會(huì)提前熔斷。
變壓器油在溫度作用下會(huì)發(fā)生過(guò)熱分解,使性能劣化。瓷質(zhì)絕緣如套管在溫度作用下也將會(huì)出現(xiàn)空隙,以致?lián)p壞。
電氣作用也是配電變壓器運(yùn)行中經(jīng)常耐受的因素。變壓器的絕緣,除了長(zhǎng)期承受工 作電壓外,而且還將短時(shí)或瞬時(shí)承受內(nèi)部過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓的作用。工作電壓的作用是長(zhǎng)期的,主要從絕緣簿弱的部位局部放電,從而發(fā)展為電化學(xué)擊穿。而過(guò)電壓的時(shí)作用,主要是產(chǎn)生積累效應(yīng),使少化程度逐步擴(kuò)大,最后導(dǎo)致電擊穿。電擊穿的形成機(jī)理是絕緣介質(zhì)中的自由電子,在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,使其運(yùn)動(dòng)速度加快,動(dòng)能劇增,發(fā)生游離,形成電子崩,構(gòu)成放電形成階段。如放電通道進(jìn)一步發(fā)展,電流劇增,介質(zhì)破壞,電壓降為零,構(gòu)成放電完成階段,即主放電階段。主放電時(shí)間很快,一般在零點(diǎn)幾秒內(nèi)就可完成。
化學(xué)作用通常也是配電變壓器運(yùn)行中往往不可避免的因素。化學(xué)作用主要是指氧化,水解和生成沉淀物的過(guò)程。例如固體絕緣介質(zhì)、變壓器油接觸空氣后,在溫度的共同作用下,可引起氧化析出沉淀物,腐蝕、影響絕緣,使其發(fā)生化學(xué)變化;導(dǎo)致老化最后以擊穿的形式而破壞;瘜W(xué)變化主要是由于在絕緣介質(zhì)中電場(chǎng)不均勻的地方,發(fā)生局部放電而引起的。我們把局部放電引起介質(zhì)的化學(xué)變化,使之老化直至最后發(fā)展成熱擊穿的全部過(guò)程叫做電化學(xué)擊穿。電化學(xué)擊穿的時(shí)間一般較長(zhǎng),有時(shí)要經(jīng)歷數(shù)小時(shí)到數(shù)年。機(jī)械力的作用,往往也是變壓器運(yùn)行中可能遇到的,如電動(dòng)力。尤其是突發(fā)短路,將出現(xiàn)很大電動(dòng)力(因?yàn)殡妱?dòng)力與電流的平方成正比,突發(fā)短路時(shí)變壓器繞組受到的電動(dòng)力可達(dá)額定時(shí)的幾百倍),往往使絕緣遭到機(jī)械破。
根據(jù)上述各種擊穿的機(jī)理,通過(guò)對(duì)損壞的配電變壓器修試分析,說(shuō)明配電變壓器的損壞大都是由于電擊穿和電化學(xué)擊穿而引起擊而熱擊穿損壞的數(shù)量相對(duì)要少一些)絕緣結(jié)構(gòu)絕緣介質(zhì)存在的某些缺陷,是造成前兩種的穿的內(nèi)在原因,這可從下述在修試中總結(jié)擊各種缺陷情況得到證明。
1、絕緣介質(zhì)中存在氣隙,浸漆不佳,其中形成一定空腔,在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度下而擊穿。
2、絕緣結(jié)構(gòu)中存在簿弱部位,如線圈端部、引線、線圈間、匝間等電場(chǎng)強(qiáng)度分布不均,在較高外施電壓作用下而擊穿。例如高頻雷電沖擊波浸入配電變壓器高壓線圈,其端部可能出現(xiàn)很大的電壓梯度,如下列圖中曲線①在發(fā)生電磁振蕩時(shí)電壓分布如曲線②由圖可見,這時(shí),某些部位的線圈,它的對(duì)地主絕緣甚至承受比沖擊放電壓的還要高的電壓。
3、絕緣結(jié)構(gòu)工藝不良。如導(dǎo)線表面有角、毛刺,油箱及金屬構(gòu)件中有尖角,紙筒與墊塊間、線匝與墊塊間有楔形油隙,在較高的電場(chǎng)作用下而擊穿。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
4、浸漆工藝不好,在浸漆的絕緣件中,形成含有氣體的漆瘤、漆泡。其中氣體的擊穿強(qiáng)度低;發(fā)生放電而擊穿。
5、金屬部件和導(dǎo)