變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的電器沒備,它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)能否安全、、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。變壓器一旦故障,將造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。變壓器在人們的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用,電力變壓器是傳輸、分配電能的樞紐,也是電力網(wǎng)的核心元件,其可靠運(yùn)行不僅關(guān)系到廣大用戶的電能質(zhì)量,也關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全程度。變壓器運(yùn)行的正常直接影響用戶生產(chǎn)和生活用電,并關(guān)系到用電設(shè)備的安全。為了保證用戶能用上、安全的電能,必須保證配變送運(yùn)行正常。因此本文從保護(hù)配置的角度和日常運(yùn)行管理的兩大方面來討論配電變壓器的安全運(yùn)行,并分析配電變壓器常見的損壞原因。
變壓器的故障分析及處理方法是電工和電氣技術(shù)人員必須掌握的一門實(shí)用技術(shù)。熟悉而準(zhǔn)確地排除變壓器、電氣故障,是每個電氣工作人員必須具有的基本功。這就要求電氣工作人員不僅需要掌握電工基本理論,而且還要不斷地積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、從實(shí)踐中學(xué)習(xí)。
我們將從兩方面來探討變壓器的故障狀態(tài)。
1.變壓器投運(yùn)前的檢測
作為配變運(yùn)行管理人員,一定要做到勤檢查、勤維護(hù)、勤測量,及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理,采取各種措施來加強(qiáng)配電變壓器的保護(hù),防止出現(xiàn)故障或事故,以保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。為保障變壓器的安全運(yùn)行,變壓器投運(yùn)前必須進(jìn)行現(xiàn)場檢測,其主要內(nèi)容如下:
①變壓器本體、冷卻裝置及所有附件均完整無缺陷、不滲漏、油漆完整。
②變壓器油箱、鐵心和夾件外引接地線均可靠接地。
③儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)上的閥門均在開的位置,儲油柜油溫標(biāo)示線清晰可見。
④高壓套管的接地小套管應(yīng)接地,套管頂部將軍帽應(yīng)密封良好
線的連接接觸良好并涂有電力脂。
⑤變壓器的儲油柜和電容式套管的油位正常,隔膜式儲油柜的集氣盒內(nèi)應(yīng)無氣體。
⑥有載分接開關(guān)的油位需略低于變壓器儲油柜的油位。
⑦進(jìn)行各升高坐的放氣,使其*充滿變壓器油,氣體繼電器內(nèi)應(yīng)無殘余氣體。
⑧吸濕器內(nèi)的吸附劑數(shù)量充足、無變色受潮現(xiàn)象,油封良好,能起到正常呼吸作用。
⑨無勵磁分按開關(guān)的位置應(yīng)符合運(yùn)行要求,有載分接開關(guān)動作靈活、正確、封閉裝置動作正確;
⑩溫度計指示正確,整定值符合要求。
油浸式自冷變壓器上層油溫不宜經(jīng)常超過85℃,高不得超過95℃(配電變壓器測溫孔插入溫度計可隨時測得運(yùn)行變壓器的即時溫度),不得長期過負(fù)荷運(yùn)行。但在日負(fù)荷系數(shù)小于l(日平均負(fù)荷與大負(fù)荷之比),上層油溫不超過允許值的情況下,可以按正常過負(fù)荷的規(guī)定運(yùn)行,總過負(fù)荷值不應(yīng)超過變壓器額定容量的30%(室內(nèi)變壓器為20%)。當(dāng)變壓器上層油溫超過95℃后,每增加5℃變壓器內(nèi)的絕緣(油等絕緣介質(zhì))老化速度要增加一倍,使用年限要相應(yīng)減少。因此,必須避免長時間過負(fù)荷運(yùn)行。冷卻裝置試運(yùn)行正常。進(jìn)行冷卻裝置電源的自動投切和冷卻裝置的故障停運(yùn)試驗(yàn)。繼電保護(hù)裝置應(yīng)經(jīng)調(diào)試整定,動作正確。
變壓器投運(yùn)前的檢測全部合格后,需對變壓器進(jìn)行試投運(yùn)并達(dá)到一定的指標(biāo)參數(shù)才算正常。
2.日常運(yùn)行維護(hù)管理方面
變壓器用于變配電站較多,而這就要求值班人員要做到一“觀察”,二“記錄”,三“檢測”。值班人員隨時監(jiān)視控制盤上的儀表指示,抄表次數(shù)由現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定。當(dāng)變壓器過載運(yùn)行時,要增加抄表次數(shù),加強(qiáng)監(jiān)視。變壓器容量為315KVA及以下者,每天檢查一次;容量在560KVA及以上者,每班檢查一次:容量在1800KVA及以上者,每2h檢查一次。對于無值班人員的變電站,安裝在變壓器室的315KVA及以下的變壓器和柱上變壓器,每兩個月至少檢查一次。容量在3150kVA以下者每月至少檢查一次,容量在3150KVA及以上者每10天至少檢查一次。
配電變壓器在日常運(yùn)行維護(hù)管理中,經(jīng)常出現(xiàn)的問題:一是檢修或安裝過程中,緊固或松動變壓器導(dǎo)電桿螺帽時,導(dǎo)電桿隨著轉(zhuǎn)動,可能導(dǎo)致二次側(cè)引出的軟銅片相碰,造成相間短路或一次側(cè)線圈引線斷;二是在變壓器上進(jìn)行檢修不慎掉下物體、工具砸壞套管,輕則造成閃絡(luò)接地,重則造成短路;三是在并列運(yùn)行的變壓器檢修、試驗(yàn)或更換電纜后末進(jìn)行核相,隨意接線導(dǎo)致相序接錯,變壓器投入運(yùn)行后將產(chǎn)生很大的環(huán)流而燒毀變壓器;四是在變壓器低壓側(cè)裝有防盜計量箱,由于空間問題、工藝壓接不好,有的直接用導(dǎo)線纏繞,致使低壓側(cè)接線接觸電阻過大,大負(fù)教運(yùn)行時發(fā)熱、打火,使導(dǎo)電桿燒壞。
在使用配電變壓器的過程中,一定要定期檢查:三相電壓是否平衡,如嚴(yán)重失衡,應(yīng)及時采取措施進(jìn)行調(diào)整。同時,應(yīng)經(jīng)常檢查變壓器的油位、溫度、油色正常,有無滲漏,呼吸器內(nèi)的干燥劑顏色有無變化,如已失效要及時更換,發(fā)現(xiàn)缺陷及時消除。
定期清理配電變壓器上的污垢,必要時采取防污措施,安裝套管防污帽,檢查套管有無閃絡(luò)放電,接地是否良好,有無斷線、脫焊、斷裂現(xiàn)象,定期搖測接地電阻。
在拆裝配電變壓器引出線時,嚴(yán)格按照檢測工藝操作,避免引出線內(nèi)部斷裂。發(fā)現(xiàn)變壓抬螺桿有轉(zhuǎn)動情況,必須進(jìn)行嚴(yán)格處理,確認(rèn)無誤后方可投運(yùn)。合理選擇二次側(cè)導(dǎo)線的接線方式,如采用銅鋁過渡線夾等。在接觸面上涂上導(dǎo)電膏,以增大接觸面積與導(dǎo)電能力,減少氧化發(fā)熱。
在配電變壓器一、二次側(cè)裝設(shè)避雷器,并將避雷器接引地下線、變壓器的外殼、二次側(cè)中性點(diǎn)3點(diǎn)共同接地,對100KVA以上容量且電感設(shè)備較多的變壓器宜采用自動補(bǔ)償裝置,功率因數(shù)宜選在0.85~0.93范圍內(nèi)自動投切進(jìn)行補(bǔ)償(切莫進(jìn)行過補(bǔ)償)。堅(jiān)持每年一次的年度預(yù)防性試驗(yàn),將不合格的避雷器及時更換,減少因雷擊或諧振而產(chǎn)生過電壓損壞變壓器。
對無載調(diào)壓后要進(jìn)行直流電阻測量,在切換無載調(diào)壓開關(guān)時,每次切換完成后,首先應(yīng)測量前后兩次直流電阻值,做好記錄,比較三相直流電阻是否平衡。在確定切換嚴(yán)常后,才可投入使用。在各檔位進(jìn)行測量時,除分別作好記錄外,注意將運(yùn)行檔直流電阻放在后一次測量。
防止二次短路。配電變壓器二次短路是造成變壓器損壞的直接的原因,合理選擇配電變壓器的高低壓熔絲規(guī)格是防止低壓短路直接損壞變壓器的關(guān)鍵所在。—般情況下配電變壓器的高壓側(cè)(跌落保險)熔絲選擇在1.2~1.5倍高壓側(cè)額定電流以內(nèi),低壓側(cè)按額定電流選用。在此情況下,即使發(fā)生低壓短路故障,熔絲也能對變壓器起到應(yīng)有的保護(hù)作用。變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝,且與運(yùn)行管理、運(yùn)行條件及施工工藝水平等方面有很大的關(guān)系,變壓器短路事故對電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行危害極大。
避免三相負(fù)載不平衡運(yùn)行。變壓器三相負(fù)載不平衡運(yùn)行,將造成三相電流的不平衡,此時三相電壓也不平衡。對三相負(fù)載不平衡運(yùn)行的變壓器,應(yīng)視為大電流的負(fù)荷,若在大負(fù)荷期間測得的三相大不平衡電流或中性線電流超過額定電流的25%時,應(yīng)將負(fù)荷在三相間重新分配。
同時,也要加強(qiáng)現(xiàn)場施工和運(yùn)行維護(hù)中的檢查,使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)。
現(xiàn)場進(jìn)行變壓器的安裝時,必須嚴(yán)格按照廠家況明和規(guī)范要求進(jìn)行施工,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對發(fā)現(xiàn)的隱患必須采取相應(yīng)措施加以消除。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)變壓器的檢查和維護(hù)保修管理工作,以保證變壓器處于良好的運(yùn)行狀況,并采取相應(yīng)措施,降低出口和近區(qū)短路故障的幾率。
為盡量避免系統(tǒng)的短路故障,對于已投運(yùn)的變壓器,首先配備可靠的供保護(hù)系統(tǒng)使用的直流系統(tǒng),以保旺保護(hù)動作的正確性;其次,應(yīng)盡量對因短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查,可用頻率響應(yīng)法測試技術(shù)測量變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況,根據(jù)測試結(jié)果有日的地進(jìn)行吊罩檢查,這樣就可以有效地避免重大事故的發(fā)生。
要使配電變壓器保持長期安全可靠運(yùn)行,除加強(qiáng)提高保護(hù)配置技術(shù)水平之外,在日常的運(yùn)行管理方面也十分重要。為避免類似事故的發(fā)生,應(yīng)從多方而采取有效的控制措施,以保證變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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