談配電變壓器的保護措施及日常管理

韓 怡 程衛(wèi)華 李 莉

（1、青海省電力公司超高壓運行檢修公司，青海 西寧 810000 2、青海省海南供電公司，青海 海南州 813000 3、西寧供電公司，青海 西寧 810000)

1 配電變壓器損壞原因分析。

1.1 長期實踐證明配電變壓器內(nèi)損壞,不管程度如何,大都是絕緣結構、絕緣介質(zhì)(電纜紙、變壓器油等)在很多因素(如溫度、電氣、化學和機械等,的作用下,而遭到損壞的。

溫度是配電變壓器運行中最常遇到的因素。它是由介質(zhì)損失和變壓器的銅鐵損而引起的。除正常運行溫度外,還會碰到過載和短路時產(chǎn)生的過電流引起的溫度驟升 (短路時短路電流達到額定電流的25～30倍。因而,銅損將達到額定電流時幾百倍,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,將會失去水份、變脆、機械強度下降。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)生熱擊穿的時間較慢,一般要經(jīng)歷數(shù)小時的時間。但當突發(fā)短路時,所經(jīng)歷的時間比較短,當有適合的保護時,不會發(fā)生熱擊穿。

1.2 電氣作用也是配電變壓器運行中經(jīng)常耐受的因素。變壓器的絕緣,除了長期承受工 作電壓外,而且還將短時或瞬時承受內(nèi)部過電壓和大氣過電壓的作用。工作電壓的作用是長期的,主要從絕緣簿弱的部位局部放電,從而發(fā)展為電化學擊穿。而過電壓的作用,主要是產(chǎn)生積累效應,使少化程度逐步擴大,最后導致電擊穿。

1.3 化學作用通常也是配電變壓器運行中往往不可避免的因素。化學作用主要是指氧化,水解和生成沉淀物的過程。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)生化學變化;導致老化最后以擊穿的形式而破壞。

2 配電變壓器的保護措施和日常管理

配電變壓器是配電系統(tǒng)中根據(jù)電磁感應定律變換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。通常安裝在電線桿、臺架或配電所中,一般將6～10千伏電壓降至400伏左右輸入用戶。所以我們有必要從保護配置技術角度和日常運行管理兩大方面來談談配電變壓器的保護措施及其注意事項,以保證配電變壓器正常運行,保證用戶安全用電。

2.1 保護配置技術方面

2.1.1 裝設避雷器保護,防止雷擊過電壓

配電變壓器是配電網(wǎng)中十分重要的設備,一旦發(fā)生雷擊損壞事故,就會造成停電,直接影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此,在條件許可時,最好采用避雷器來保護,在中性點不接地的系統(tǒng)中,也可采用兩相閥型避雷器一相保護間隙的保護方式。但同一配電網(wǎng)絡中,所有間隙必須裝在同一相導線上,這樣既可以節(jié)省一只閥型避雷器,而同時又不至于增加線路跳閘的次數(shù)。

保護變壓器的閥型避雷器、管型避雷器或保護間隙,要求盡量靠近變壓器安裝,距離越近保護效果越好,一般都要求裝在變壓器高壓側熔斷器內(nèi)側。其接地線,應和配電變壓器的金屬外殼和低壓側中性點連在一起共同接地。當變壓器容量為100kVoA及以上時,接地電阻應盡可能降低到4Ω以下;當變壓器容量小于100kVoA時,接地電阻10Ω及以下即可。當這三點連在一起,高壓側落雷,避雷器或間隙放電時,變壓器絕緣所承受的即是閥型避雷器的殘壓,而接地裝置上的電壓降并沒有作用在變壓器的絕緣上,這樣對變壓器保護是很有利的,能降低高、低壓繞組間和高壓繞組對變壓器鐵心與外殼之間發(fā)生絕緣擊穿的危險。但是為了防止變壓器低壓側中性點電位瞬時升高對用戶安全的影響,可以在靠近用戶的地方加裝輔助接地線。

配電變壓器可能出現(xiàn)的過電壓分兩種情況:(1)正變換:當雷電波到達Y,y接線的變壓器的低壓繞組時,中性點所裝的擊穿保險被擊穿,或當雷電波到達Y,yn接線的變壓器低壓繞組時,都會在外加電壓作用下,通過變壓器的低壓繞組的沖擊電流按變比感應出電動勢,而使高壓繞組的中性點電壓升高。(2)反變換:當10kV側遭受雷擊時,經(jīng)過避雷器會有較大的雷電流通過,在接地裝置上產(chǎn)生電壓降,這個電壓降同時將作用在低壓繞組的中性點并加到低壓繞組上,通過電磁感應也會在高壓側出現(xiàn)高電壓,對于星形接線的變壓器,高壓側中性點上也會出現(xiàn)對絕緣有危險的高電壓。另外也可根據(jù)具體情況在變壓器低壓側加裝避雷器或擊穿保險器,能進一步提高變壓器安全可靠性。

2.1.2 為防止溫度過高,可采取下列措施:

限制變壓器不應長期過載和防止短路,根據(jù)焦耳一楞次定律Q=0.24I2Rt可知,決定發(fā)熱量的主要因素是I,I越大,I2增值越快,在比較短的℃時間內(nèi)就有可能燒毀變壓器。特別是短路時的情況更為嚴重。其次,雖然電流超過不甚大,但過負荷時間很長,由于熱量積累的關系也會燒毀變壓器。一般過負荷燒毀的變壓器多半發(fā)生二次繞組。

一、二次安裝合格的熔絲,以便一旦短路和過載時,熔絲熔斷,使變壓器得到保護但要注意下列問題。

2.2 日常運行管理方面

2.2.1 加強日常巡視、維護和定期測試:進行日常維護保養(yǎng),及時清掃和擦除配變油污和高低壓套管上的塵埃,以防氣候潮濕或陰雨時污閃放電,造成套管相間短路,高壓熔斷器熔斷,配變不能正常運行;及時觀察配變的油位和油色,定期檢測油溫,特別是負荷變化大、溫差大、氣候惡劣的天氣應增加巡視次數(shù),對油浸式的配電變壓器運行中的頂層油溫不得高于95℃,溫升不得超過55℃,為防止繞組和油的劣化過速,頂層油的溫升不宜經(jīng)常超過45℃;搖測配變的絕緣電阻,檢查各引線是否牢固,特別要注意的是低壓出線連接處接觸是否良好、溫度是否異常;加強用電負荷的測量,在用電高峰期,加強對每臺配變的負荷測量,必要時增加測量次數(shù),對三相電流不平衡的配電變壓器及時進行調(diào)整,防止中性線電流過大燒斷引線,造成用戶設備損壞,配變受損。聯(lián)接組別為Yyn0的配變,三相負荷應盡量平衡,不得僅用一相或兩相供電,中性線電流不應超過低壓側額定電流的25%,力求使配變不超載、不偏載運行。

2.2.2 防止外力破壞:合理選擇配變的安裝地點,配變安裝既要滿足用戶電壓的要求,又要盡量避免將其安裝在荒山野嶺,易被雷擊,也不能安裝在遠離居民區(qū)的地方,以防不法分子偷盜。安裝位置太偏僻也不利于運行人員的定期維護,不便于工作人員的管理;避免在配電變壓器上安裝低壓計量箱,因長時間運行,計量箱玻璃損壞或配變低壓樁頭損壞不能及時進行更換,致使因雨水等原因燒壞電能表引起配變受損;不允許私自調(diào)節(jié)分接開關,以防分接開關調(diào)節(jié)不到位發(fā)生相間短路致使燒壞配電變壓器;定期巡視線路,砍伐線路通道,防止樹枝碰在導線上引起低壓短路燒壞配電變壓器的事故。

3 結語

綜上所述,要使配電變壓器保持長期安全可靠運行,除加強提高保護配置技術水平之外,在日常的運行管理方面同樣也十分重要。作為配變運行管理人員,一定要做到勤檢查、勤維護、勤測量,及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理,采取各種措施來加強配電變壓器的保護,防止出現(xiàn)故障或事故,以保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行。

[1]王曉剛,李儒,蟻松;大型電力變壓器空載試驗電源問題淺探[J].變壓器，2003年06期.

[2]謝雁鷹.從一臺變壓器大修引出的幾點思索[J].變壓器，2006年04期.