配電變壓器運(yùn)行常見(jiàn)故障及原因分析
2023.04.07一、 配變?cè)谒碗姾瓦\(yùn)行中常見(jiàn)的故障和異常現(xiàn)象有:
(1)變壓器在經(jīng)過(guò)停運(yùn)后送電或試送電時(shí),往往發(fā)現(xiàn)電壓不正常,如兩相高一相低或指示為零;有的新投運(yùn)變壓器三相電壓都很高,使部分用電設(shè)備因電壓過(guò)高而燒毀;
(2)高壓保險(xiǎn)絲熔斷送不上電;
(3)雷雨過(guò)后變壓器送不上電;
(4)變壓器聲音不正常,如發(fā)出“吱吱”或“霹啪”響聲;在運(yùn)行中發(fā)出如青蛙“唧哇唧哇”的叫聲等;
(5)高壓接線(xiàn)柱燒壞,高壓套管有嚴(yán)重破損和閃絡(luò)痕跡;
(6)在正常冷卻情況下,變壓器溫度失常并且不斷上升;
(7)油色變化過(guò)甚,油內(nèi)出現(xiàn)炭質(zhì);
(8)變壓器發(fā)出吼叫聲,從安全氣道、儲(chǔ)油柜向外噴油,油箱及散熱管變形、漏油、滲油等。
二、配電變壓器損壞原因
1. 過(guò)載
一是隨著人們生活的提高,用電量普遍迅速增加,原來(lái)的配電變壓器容量小,小馬拉大車(chē),不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需要,造成變壓器過(guò)負(fù)載運(yùn)行。二是由于季節(jié)性和特殊天氣等原因造成用電高峰,使配電變壓器過(guò)載運(yùn)行。由于變壓器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行,造成變壓器內(nèi)部各部件、線(xiàn)圈、油絕緣老化而使變壓器的負(fù)荷大部分隨季節(jié)性和時(shí)間性分配,特別是在農(nóng)村農(nóng)忙季節(jié)配電變壓器將在過(guò)負(fù)荷或滿(mǎn)負(fù)荷下使用,在夜晚又是輕負(fù)荷使用,負(fù)荷曲線(xiàn)差值很大,運(yùn)行溫度最高達(dá)80 ℃以上,而最低溫度在10 ℃。而且農(nóng)村變壓器的檢修情況來(lái)看,每臺(tái)變壓器底部水分平均達(dá)100 g以上,這些水分都是通過(guò)變壓器油熱脹冷縮的呼吸空氣從油中沉淀下來(lái)的。二是變壓器內(nèi)部缺油使油面降低造成絕緣油與空氣接觸面增大,加速了空氣中水分進(jìn)入油面,降低了變壓器內(nèi)部絕緣強(qiáng)度,當(dāng)絕緣降低到一定值時(shí)變壓器內(nèi)部就發(fā)生了擊穿短路故障。
2. 對(duì)配電變壓器違章加油
某電工對(duì)正在運(yùn)行的配電變壓器加油,時(shí)隔1 h后,該變壓器高壓跌落開(kāi)關(guān)保險(xiǎn)熔絲熔斷兩相,并有輕微噴油,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,需要大修。造成該變壓器燒毀的主要原因:
(1)新加的變壓器油與該變壓器箱體內(nèi)的油型號(hào)不一致,變壓器油有幾種油基,不同型號(hào)的油基原則上不能混用;
(2)在對(duì)該配電變壓器加油時(shí)沒(méi)有停電,造成變壓器內(nèi)部冷熱油相混后,循環(huán)油流加速,將器身底部的水分帶起循環(huán)到高低壓線(xiàn)圈內(nèi)部使絕緣下降造成擊穿短路;
(3)加入了不合格變壓器油。
3. 無(wú)功補(bǔ)償不當(dāng)引起諧振過(guò)電壓
為了降低線(xiàn)損,提高設(shè)備的利用率,在《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定配電變壓器容量在100 kVA以上的宜采用無(wú)功補(bǔ)償裝置。如果補(bǔ)償不當(dāng)在運(yùn)行的線(xiàn)路上總?cè)菘购涂偢锌瓜嗟?,則會(huì)在運(yùn)行的該線(xiàn)路及設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生鐵磁諧振,引起過(guò)電壓和過(guò)電流,燒毀配電變壓器和其它電氣設(shè)備。
4. 系統(tǒng)鐵磁諧振過(guò)電壓
農(nóng)網(wǎng)中10 kV配電線(xiàn)路由于長(zhǎng)短、對(duì)地距離、導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格不一致,再加上配電變壓器、電焊機(jī)、電容器以及大型負(fù)載的投切等運(yùn)行參數(shù)發(fā)生很大變化時(shí),或10 kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相間歇性接地可能造成系統(tǒng)發(fā)生諧振過(guò)電壓。一旦發(fā)生系統(tǒng)諧振過(guò)電壓,輕者是將配電變壓器高壓熔絲熔斷,重者將會(huì)造成配電變壓器燒毀,個(gè)別情況下將引起配電變壓器套管發(fā)生閃絡(luò)或爆炸。
5. 雷電過(guò)電壓
配電變壓器按規(guī)定要求必須在高、低壓側(cè)安裝合格的避雷器,以降低雷電過(guò)電壓、鐵磁諧振過(guò)電壓對(duì)變壓器高低壓線(xiàn)圈或套管的危害。主要有以下原因造成配電變壓器過(guò)電壓而損壞:
(1)避雷器安裝試驗(yàn)不符合要求,安裝避雷器一般是三只避雷器只有一點(diǎn)接地,在長(zhǎng)期運(yùn)行中由于年久失修、風(fēng)吹雨打造成嚴(yán)重銹蝕,氣候變化及其它特殊情況造成接地點(diǎn)斷開(kāi)或接觸不良,當(dāng)遇有雷電過(guò)電壓或系統(tǒng)諧振過(guò)電壓時(shí),由于不能及時(shí)對(duì)大地進(jìn)行泄流降壓因而擊穿變壓器;
(2)因多數(shù)變壓器都在保險(xiǎn)公司投了保,由此而產(chǎn)生的重保險(xiǎn)公司賠償、輕維護(hù)管理,有的用戶(hù)認(rèn)為變壓器參加了保險(xiǎn),避雷器安裝與否、試驗(yàn)與否都無(wú)所謂,反正變壓器壞了保險(xiǎn)公司負(fù)責(zé)賠償,也是多年來(lái)配電變壓器損壞嚴(yán)重的一個(gè)重要因素;
(3)只重視變壓器高壓側(cè)避雷器的安裝試驗(yàn),而輕視低壓側(cè)避雷器的安裝試驗(yàn),因變壓器低壓側(cè)不安裝避雷器,在變壓器低壓側(cè)遭雷擊時(shí),產(chǎn)生逆變對(duì)變壓器高壓側(cè)線(xiàn)圈進(jìn)行沖擊的同時(shí),低壓側(cè)線(xiàn)圈也有損壞的可能。
6. 二次短路
當(dāng)配電變壓器二次短路時(shí),在二次側(cè)產(chǎn)生高于額定電流幾倍甚至幾十倍的短路電流,而在一次側(cè)也要同時(shí)產(chǎn)生很大的電流來(lái)抵消二次側(cè)短路電流的去磁作用,如此大的短路電流,一方面使變壓器線(xiàn)圈內(nèi)部將產(chǎn)生巨大機(jī)械應(yīng)力,致使線(xiàn)圈壓縮,主副絕緣松動(dòng)脫落、線(xiàn)圈變形。另一方面由于短路電流的存在,導(dǎo)致一、二次線(xiàn)圈溫度急劇升高,此時(shí)如果一、二次保險(xiǎn)選擇不當(dāng)或使用鋁銅絲代替,可能很快使變壓器線(xiàn)圈燒毀。
7. 分接開(kāi)關(guān)壓接不良
一是分接開(kāi)關(guān)本身質(zhì)量差,結(jié)構(gòu)不合理,彈簧壓力不夠,動(dòng)靜觸頭不完全接觸,錯(cuò)位的動(dòng)靜觸頭之間的絕緣距離變小,在兩抽頭之間發(fā)生放電或短路,很快燒毀變壓器抽頭線(xiàn)圈或整個(gè)繞組;二是人為原因,個(gè)別電工對(duì)無(wú)載調(diào)壓的原理不清楚,調(diào)壓后導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭部分接觸或由于變壓器分接開(kāi)關(guān)接點(diǎn)長(zhǎng)期運(yùn)行,靜觸頭有污垢造成接觸不良而放電打火使變壓器燒毀。
8. 呼吸器孔堵死
一般在50 kVA以上變壓器的油枕上都安裝有“呼吸器”?!昂粑鳌闭煮w一般都是透明的玻璃筒體,內(nèi)裝有“吸潮劑”,搬運(yùn)時(shí)易碰碎,所以一般情況下廠家在出廠時(shí)暫不安裝,在變壓器油枕裝“呼吸器”的位置上用螺絲釘將一塊“小方鐵板”封堵在“吸潮器”的位置上,起到防潮的作用。在投入運(yùn)行時(shí)要及時(shí)拆除“小方鐵板”,如不及時(shí)拆除更換成“呼吸器”,由于運(yùn)行后熱量不斷產(chǎn)生,絕緣油受熱膨脹,變壓器內(nèi)壓力升高,油路無(wú)法循環(huán),熱量散發(fā)不出去,鐵芯和線(xiàn)圈的熱量越來(lái)越高,絕緣性能下降,最終導(dǎo)致變壓器燒毀。
9. 其它
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(wèn)題:
(1)檢修或安裝過(guò)程中,緊固或松動(dòng)變壓器導(dǎo)電桿螺帽時(shí),導(dǎo)電桿隨著轉(zhuǎn)動(dòng),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(xiàn)圈引線(xiàn)斷;
(2)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;
(3)在并列運(yùn)行的變壓器檢修、試驗(yàn)或更換電纜后未進(jìn)行核相,隨意接線(xiàn)導(dǎo)致相序接錯(cuò),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(jì)量箱,由于空間問(wèn)題、工藝壓接不好,有的直接用導(dǎo)線(xiàn)纏繞,致使低壓側(cè)接線(xiàn)接觸電阻過(guò)大,大負(fù)載運(yùn)行時(shí)發(fā)熱、打火,使導(dǎo)電桿燒壞。


