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淺談變壓器安全運(yùn)行的重要性
作者：江蘇消防檢測(cè)設(shè)備 來(lái)源：http://1188zw.com/發(fā)布時(shí)間：2020-01-01 13:55:29
引言：當(dāng)今世界，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，都不同程度受到變壓器安全的困擾。變壓器故障通常是伴隨著電弧和放電以及劇烈燃燒而發(fā)生，隨后電力設(shè)備即發(fā)生短路或其他故障，輕則機(jī)器停轉(zhuǎn)，照明設(shè)備熄滅，重則引發(fā)火災(zāi)造成人員傷亡。因此確保變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行受到了全世界的廣泛關(guān)注。
變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它利用電磁感應(yīng)原理，把輸入的電壓升高或降低為同頻率的交流電壓輸出，以滿足高壓送電、低壓配電及其他用途的需要。現(xiàn)代的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及科研等門(mén)，廣泛采用電力作為能源。而在各種用電設(shè)備中，需要不同電壓的電源。因此變壓器被得到了廣泛的應(yīng)用。
我國(guó)目前是由水電站、火力發(fā)電站和核電站的發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)化出來(lái)的。目前發(fā)電機(jī)所發(fā)出的最高電壓為15.75kV，其中6.3kV和10.5kV電壓最多。這樣低的電壓要輸送到幾百公里以外的地區(qū)是不可能的，電能將全部消耗在路上。所以想要將電能從電站輸送出去，必須經(jīng)過(guò)變壓器將電壓升高到38.5kV以上，再輸送出去。高壓電到供電區(qū)后，還要經(jīng)過(guò)一次變電所和二次變電所，把電壓降為6.3kV和10.5kV后，再把電能直接送到用戶(hù)區(qū)，經(jīng)過(guò)附近的配電降壓器降壓，以供工廠用電及照明用電。變壓器在其他方面的應(yīng)用也十分廣泛。如：冶煉用的電爐變壓器；點(diǎn)解和化工用的整流變壓器；測(cè)量用的儀用變壓器；焊接用的焊接變壓器。
如今變壓器伴隨著現(xiàn)在工廠、大型高層建筑、商務(wù)中心、劇院、醫(yī)院、賓館、隧道、地鐵、地下電站、試驗(yàn)室、車(chē)站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等重要的場(chǎng)所，為眾多的重要場(chǎng)所提供了足夠的電力，保證了企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)等。所以說(shuō)在現(xiàn)在生活中變壓器變得越來(lái)越重要，已成為我們生活中不開(kāi)或缺的一部分，一旦變壓器出現(xiàn)跳閘、漏電、線路老化等故障時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重的影響到我們的正常生活秩序，所以在變壓器的使用期間一定要注意變壓器的維護(hù)與保養(yǎng)，確保變壓器的正常使用以及變壓器的安全可靠。
某省會(huì)所在地的供電分公司，現(xiàn)運(yùn)行的110～220 kV電壓等級(jí)的主變壓器共50臺(tái)。1994～1995年兩年內(nèi)，發(fā)生110～220 kV電壓等級(jí)的主變壓器損壞7臺(tái)次，其中6臺(tái)次是因變壓器低壓側(cè)外部短路引起的損壞，占總事故臺(tái)數(shù)的85.7%。
變壓器常見(jiàn)故障及分析：
1 異常響聲 (1)音響較大而嘈雜時(shí)，可能是變壓器鐵芯的問(wèn)題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動(dòng)時(shí)，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無(wú)大變化，這時(shí)應(yīng)停止變壓器的運(yùn)行，進(jìn)行檢查。 (2)音響中夾有水的沸騰聲，發(fā)出"咕嚕咕嚕"的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴(yán)重的故障，使其附近的零件嚴(yán)重發(fā)熱使油氣化。分接開(kāi)關(guān)的接觸不良而局部點(diǎn)有嚴(yán)重過(guò)熱或變壓器匝間短路，都會(huì)發(fā)出這種聲音。此時(shí)，應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢修。 (3)音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時(shí)，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現(xiàn)象。這時(shí)，應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。 (4)音響中夾有放電的"吱吱"聲時(shí)，可能是變壓器器身或套管發(fā)生表面局部放電。如果是套管的問(wèn)題，在氣候惡劣或夜間時(shí)，還可見(jiàn)到電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花，此時(shí)，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此時(shí)，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對(duì)地的距離是否符合要求。 (5)音響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時(shí)，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動(dòng)而造成機(jī)械接觸，或者是因?yàn)殪o電放電引起的異常響聲，而各種測(cè)量表計(jì)指示和溫度均無(wú)反應(yīng)，這類(lèi)響聲雖然異常，但對(duì)運(yùn)行無(wú)大危害，不必立即停止運(yùn)行，可在計(jì)劃?rùn)z修時(shí)予以排除。
2 溫度異常 變壓器在負(fù)荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，較原來(lái)同條件時(shí)的溫度高，并有不斷升高的趨勢(shì)，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。 引起溫度異常升高的原因有： ①變壓器匝間、層間、股間短路； ②變壓器鐵芯局部短路； ③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱； ④長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，事故過(guò)負(fù)荷； ⑤散熱條件惡化等。 運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常，應(yīng)先查明原因后，再采取相應(yīng)的措施予以排除，把溫度降下來(lái)，如果是變壓器內(nèi)部故障引起的，應(yīng)停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。
3 噴油爆炸 噴油爆炸的原因是變壓器內(nèi)部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護(hù)裝置又未能及時(shí)切斷電源，使故障較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在，使箱體內(nèi)部壓力持續(xù)增長(zhǎng)，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強(qiáng)度薄弱之處噴出形成事故。 (1)絕緣損壞：匝間短路等局部過(guò)熱使絕緣損壞；變壓器進(jìn)水使絕緣受潮損壞；雷擊等過(guò)電壓使絕緣損壞等導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素。 (2)斷線產(chǎn)生電弧：線組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動(dòng)等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化促使內(nèi)部壓力增高。 (3)調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)故障：配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開(kāi)關(guān)連接在一起的，分接開(kāi)關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過(guò)負(fù)荷電流和短路電流，如分接開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭發(fā)熱，跳火起弧，使調(diào)壓段線圈短路。
4 嚴(yán)重漏油 變壓器運(yùn)行中漏油現(xiàn)象比較普遍，油位規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運(yùn)行或安排計(jì)劃?rùn)z修。但是變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)從破損處不斷外溢，以至于油位計(jì)已見(jiàn)不到油位，此時(shí)應(yīng)立即將變壓器停止運(yùn)行，補(bǔ)漏和加油。 變壓器油的油面過(guò)低，使套管引線和分接開(kāi)關(guān)暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開(kāi)裂或密封件失效；運(yùn)行中受到震動(dòng)；外力沖撞；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。
5 套管閃絡(luò) 變壓器套管積垢，在大霧或小雨時(shí)造成污閃，使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力而破損也是引起閃絡(luò)的因素。變壓器箱蓋上落異物，如大風(fēng)將樹(shù)枝吹落在箱蓋時(shí)引起套管放電或相間短路。
以上對(duì)變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現(xiàn)象對(duì)配電變壓器故障的判斷，只能作為現(xiàn)場(chǎng)直觀的初步判斷。因?yàn)椋儔浩鞯膬?nèi)部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)假象。必要時(shí)必須進(jìn)行變壓器特性試驗(yàn)及綜合分析，才能準(zhǔn)確可靠地找出故障原因，判明事故性質(zhì)，提出較完備的合理的處理方法。
通過(guò)上述介紹，我們了解到變壓器主要是將電網(wǎng)的高壓電降低為可以直接使用的電壓，給用電設(shè)備供電。如變壓器內(nèi)部發(fā)生過(guò)載或短路，絕緣材料或絕緣油就會(huì)因高溫或電火花作用而分解，膨脹以至氣化，使變壓器內(nèi)部壓力急劇增加，可能引起變壓器外殼爆炸，大量絕緣油噴出燃燒，油流又會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大火災(zāi)危險(xiǎn)。
因此，變壓器在運(yùn)行中要注意以下幾項(xiàng)：
(1)不能過(guò)載運(yùn)行：長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行，會(huì)引起線圈發(fā)熱，使絕緣逐漸老化，造成短路。
(2)經(jīng)常檢驗(yàn)絕緣油質(zhì)：油質(zhì)應(yīng)定期化驗(yàn)，不合格油應(yīng)及時(shí)更換，或采取其它措施。
(3)防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞，鐵芯長(zhǎng)期發(fā)熱造成絕緣老化。
(4)防止因檢修不慎破壞絕緣，如果發(fā)現(xiàn)擦破損傷，就及時(shí)處理。
(5)保證導(dǎo)線接觸良好，接觸不良產(chǎn)生局部過(guò)熱。
(6)防止雷擊，變壓器會(huì)因擊穿絕緣而燒毀。
(7)短路保護(hù)變壓器線圈或負(fù)載發(fā)生短路，如果保護(hù)系統(tǒng)失靈或保護(hù)定值過(guò)大，就可能燒毀變壓器。為此要安裝可靠的短路保護(hù)。
(8)保護(hù)良好的接地。
(9)通風(fēng)和冷卻：如果變壓器線圈導(dǎo)線是A級(jí)絕緣，其絕緣體以紙和棉紗為主。溫度每升高8℃其絕緣壽命要減少一半左右變壓器正常溫度90℃以下運(yùn)行，壽命約20年若溫度升至105℃，則壽命為7年。變壓器運(yùn)行，要保持良好的通風(fēng)和冷卻。
變壓器不安全運(yùn)行導(dǎo)致的人身傷亡時(shí)有發(fā)生，血的教訓(xùn)告訴我們要充分認(rèn)識(shí)其重要性，堅(jiān)持不懈地用上述注意事項(xiàng)注意用電安全。
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