配電變壓器燒毀事故的原因初探
評(píng)論: 更新日期:2008年10月29日
電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,配電變壓器燒毀是比較常見的設(shè)備事故。其中大部分是由于過(guò)電壓(雷擊、誤操作、線路故障所造成)或過(guò)電流(低壓側(cè)短路、過(guò)負(fù)荷等原因造成)引起的。2003年6~11月,我局連續(xù)有5臺(tái)配電變壓器燒毀,經(jīng)調(diào)查配電變壓器所帶負(fù)荷很小,也沒(méi)有外力破壞跡象,這個(gè)奇怪現(xiàn)象引起了我們的注意。通過(guò)對(duì)這幾臺(tái)變壓器的解剖檢查,我們發(fā)現(xiàn)這幾臺(tái)變壓器有幾個(gè)共同點(diǎn):(1)W相高壓線圈頂部有明顯放電痕跡,其他兩相正常;(2)鐵心頂部、夾件及油箱底部有水;(3)三相繞組沒(méi)有受電磁力扭曲變形。這就出現(xiàn)了這樣幾個(gè)疑問(wèn):(1)水珠如何形成;(2)水分進(jìn)入變壓器的原因;(3)變壓器制造中是否存在設(shè)計(jì)缺陷;(4)變壓器是否存在質(zhì)量問(wèn)題。
于是我們作了如下分析:配電變壓器在正常運(yùn)行過(guò)程中,隨著一天中環(huán)境溫度和負(fù)荷的變化,自身溫度也在變化。當(dāng)溫度升高時(shí),變壓器內(nèi)的絕緣油也要膨脹,并把本體中多余的油排向油枕,油枕內(nèi)的油增多,油面上升,把油枕中多余的空氣排出,保持氣壓的平衡,當(dāng)本體溫度下降時(shí),整個(gè)過(guò)程正好相反。這種“呼吸”過(guò)程每天都在進(jìn)行,它是靠油枕上部一個(gè)呼吸螺絲來(lái)完成的。在白天溫度高時(shí)變壓器呼出空氣,夜晚溫度低時(shí)變壓器吸進(jìn)空氣,而夜晚的空氣濕度比白天的要高,這樣呼出低濕度的空氣,又吸進(jìn)高濕度的空氣,就有了一個(gè)濕度差,日積月累,這個(gè)濕度差所累積的水分便在油枕的內(nèi)壁上凝結(jié)成水滴,滴落在油枕的油中,沉積在油枕下部(這個(gè)過(guò)程在雨水充沛、濕度大的季節(jié),會(huì)更加明顯)。隨后,積聚的水分會(huì)隨著變壓器本體的呼吸油流,進(jìn)入變壓器本體,由于水的比重比油大,水珠會(huì)向下沉落。在水沉落過(guò)程中有三種結(jié)果會(huì)造成變壓器燒毀:(1)直接進(jìn)入線圈上部的層間或匝間,會(huì)使這些部位的絕緣大幅度下降,直至擊穿;(2)通過(guò)熱對(duì)流的油流進(jìn)入線圈下部,造成局部絕緣首先擊穿;(3)沉積到底部,逐漸使絕緣油絕緣能力下降。變壓器W相線圈就在油枕到本體連接油管下部,所以,最先受到破壞。
以上情況在每一臺(tái)充油配電變壓器中都會(huì)存在。為防止這種情況,大容量變壓器要使用呼吸器,利用吸濕劑來(lái)防止水分的積聚,或利用隔離膜,與空氣隔離。小容量變壓器一般不需要安裝呼吸器,但應(yīng)適當(dāng)提高油枕內(nèi)油管口的高度,以解決水分積聚的問(wèn)題。
分析到這里時(shí),我們就開始懷疑這5臺(tái)配電變壓器的油枕是不是有問(wèn)題。帶著這個(gè)問(wèn)題我們打開了油枕,發(fā)現(xiàn)這5臺(tái)配電變壓器的油枕中,油管的管口幾乎與油枕底部在同一平面,根本起不到防止水分進(jìn)入變壓器本體的作用,為配電變壓器的正常運(yùn)行留下了隱患。
綜上分析,這些變壓器存在制造缺陷,是造成這幾起配電變壓器事故的主要原因。在當(dāng)前安全問(wèn)題被日益重視的形勢(shì)下,生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)及時(shí)改進(jìn),以消除安全隱患;供電企業(yè)在購(gòu)置變壓器時(shí)也應(yīng)認(rèn)真檢查檢驗(yàn),將存在安全隱患的變壓器拒之電網(wǎng)之外,以確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。