大型電力變壓器事故的分析

1、<p>　　大型電力變壓器事故的分析</p><p>　　[摘 要]電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和供銷特點(diǎn)決定，發(fā)電、供電、用電過程不可分割，任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障都會(huì)影響供電，由此可見提高設(shè)備的安全可靠運(yùn)行是保證電網(wǎng)安全的關(guān)鍵，而電力變壓器是電力系統(tǒng)主要設(shè)備之一，是電能轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵模坏┰斐勺儔浩魇鹿?，不僅對(duì)電網(wǎng)造成經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還將造成不良的社會(huì)影響，電網(wǎng)反事故斗爭(zhēng)是一向長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的任務(wù)，因此本文基于對(duì)電力變

2、壓器故障診斷問題的研究，分析了電力變壓器故障現(xiàn)象、故障原因及故障機(jī)理之間的許多隨機(jī)性、不確定性特征，以及事故的預(yù)防。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]電力變壓器 直流電阻 絕緣電阻 </p><p>　　中圖分類號(hào)：X321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）10-0300-01 </p><p>　　為了避免電網(wǎng)系統(tǒng)中的事故發(fā)生，必須要做好防

3、御工作，而這第一道防御系統(tǒng)是安全運(yùn)行電力設(shè)備。通過對(duì)電力變壓器故障原因、故障類型和故障特點(diǎn)的深入全面分析所得出的結(jié)果，對(duì)我們?cè)诮窈蟮纳a(chǎn)運(yùn)行工作、變電運(yùn)行、檢修人員的分析、解決變壓器故障的能力有較大的幫助，同時(shí)也對(duì)變壓器的生產(chǎn)制造、運(yùn)行維護(hù)、缺陷診斷和消除有著非常的借鑒意義。 </p><p>　　1、運(yùn)行變壓器事故的特征 </p><p>　　變壓器故障有大有小，破壞程度有嚴(yán)取的也存輕微

4、的。我們必須實(shí)時(shí)檢測(cè)變壓器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)，如果有以下情況發(fā)生時(shí)，就必須對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷： </p><p>　?。?）如果是在停電狀態(tài)下進(jìn)行的預(yù)防性試驗(yàn)、檢修驗(yàn)收或者是交接中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)超過了標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　?。?）運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了異常的情況而被迫停電進(jìn)行檢修以及進(jìn)行試驗(yàn)。 </p><p>　?。?）運(yùn)行的過程中出現(xiàn)其他的異常情況（如出口

5、短路）又或者是發(fā)生事故造 </p><p><b>　　成可停電的情況。 </b></p><p>　　如果有上述任何一種情況出現(xiàn)時(shí)，一般原則都是要迅速進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目，以確保變壓器有無異常，如果有故障，還要確認(rèn)故障的性質(zhì)、故障出現(xiàn)的可能位置和大概范圍、以及故障嚴(yán)重的程度和所能波及的范圍等。 </p><p>　　2、變壓器絕緣事故分析 <

6、;/p><p><b>　　2.1 絕緣事故 </b></p><p>　　對(duì)于一些變壓器，特別是小型和中型的變壓器因吸潮氣和水分。這大大降低了抗電強(qiáng)度，這可能會(huì)導(dǎo)致核心部件的線圈擊穿。絕緣成型件、絕緣筒等絕緣件是由絕緣紙板卷制而成的，在制造過程中，由于制造工藝不夠精細(xì)，會(huì)在這些絕緣件的表面留有污移。這樣的后果將導(dǎo)致絕緣件沿面放電，從而會(huì)導(dǎo)致絕緣材料失去功效。另一種情況是

7、，絕緣件在制作和使用的過程中吸附了一些氣體。因此，在使用時(shí)，這些被吸附的氣體會(huì)進(jìn)行電離，從而造成介質(zhì)熱量集中，溫度過高，擊穿絕緣體。 </p><p>　　2.2 影響變壓器絕緣性能的主要因素 </p><p>　　變壓器絕緣性能受很多因素影響。主要因素包括濕度、溫度、過電壓、油保護(hù)方式等。 </p><p><b>　?。?）溫度的影響 </b&g

8、t;</p><p>　　由于電力變壓器是油、紙絕緣，因此，在不同的溫度條件下，紙、油中的含水量會(huì)具有不同的平衡關(guān)系。 </p><p>　　一般情況下，如果溫度降低，紙會(huì)吸收油中的水分，相反的，如果溫度升高的話，油會(huì)吸收紙中的水分。因此，溫度降低，紙中的水分含量培加，反之，油中的水分含量增加。 </p><p>　?。?）油保護(hù)方式影響 </p>&

9、lt;p>　　變壓器油中存在著氧氣，而氧氣會(huì)加速絕緣分解的反應(yīng)速率。但是含氧量的多少是與油的保護(hù)方式相關(guān)的。如果油保護(hù)方式不同的話，就會(huì)使得一氧化碳和二氧化碳在油中的擴(kuò)散和溶解的狀況有所不同。 </p><p>　?。?）外部出口短路電動(dòng)力的影響 </p><p>　　當(dāng)變壓器外部出口出現(xiàn)了短路的情況，巨大的電動(dòng)力可能會(huì)使得變壓器引線移位以及線圈繞組變形。發(fā)生上述情況之后，原有的絕緣

10、距離就會(huì)被改變，熱量不能流通，溫度會(huì)升高，絕緣體發(fā)熱。如果絕緣體長(zhǎng)期工作在這種狀況下，就會(huì)加速老化的程度，同時(shí)還有可能絕緣受到損傷從而造成放電、拉弧以及短路的故障等。 </p><p>　　3、變壓器短路事故分析 </p><p>　　3.1 短路電流引起絕緣過熱故障 </p><p>　　短路故障發(fā)生時(shí)，短路電流會(huì)對(duì)變壓器有一個(gè)沖擊力。沖擊力的大小受短路電流的影響

11、。雖然在短路電流比較小，而且繼電保護(hù)正確動(dòng)作的情況下，繞組變形是輕微的，這種情況一般不會(huì)發(fā)生大的損壞和事故。但是如果經(jīng)常發(fā)生這樣的現(xiàn)象，又得不到及時(shí)的檢修，在多次短路沖擊后，由于累積效應(yīng)也會(huì)使變壓器損壞。依然會(huì)引起大的短路故障；如果故障短路電流很大，沖擊力就會(huì)很大，如果繼電保護(hù)沒有很好和及?級(jí)?作，那么變壓器線圈將會(huì)有非常嚴(yán)重的變形，甚至?xí)斐衫@組損壞。 </p><p>　　3.2 檢修案例分析 </p&

12、gt;<p>　　事故概況：某31.5MVA、110V變壓器發(fā)生短路故障，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，跳開變壓器邊斷路器。返廠檢修后發(fā)現(xiàn)C相高壓繞組失效。 </p><p>　　事故發(fā)生的當(dāng)天有雷雨。事故發(fā)生前，曾多次發(fā)生10、35kV側(cè)線路單相接地。經(jīng)查35kv側(cè)距變電站不遠(yuǎn)處B/C相間放電燒損痕跡。原因分析：根據(jù)國(guó)家標(biāo)泄規(guī)定11OkV變壓器的短路表觀容量為800MVA，應(yīng)能承受最大非對(duì)稱短路電流系數(shù)約為2.

13、55。事故發(fā)生的時(shí)候，實(shí)際的短路電流小于了標(biāo)準(zhǔn)值。據(jù)此計(jì)算該變壓器可以承受的此次短路沖擊。事故分析認(rèn)為變壓器B/C.相繞組相間放電燒損，是由于外部短路，在電動(dòng)力作用下嚴(yán)重變形并燒毀。 </p><p>　　4、變壓器放電事故分析 </p><p>　　4.1 變壓器局部放電故障 </p><p>　　局部放電依照絕緣介質(zhì)的不同進(jìn)行劃分可以分為氣泡局部放電和油中局部放

14、電；依據(jù)絕緣部位的不同來劃分可以分固體絕緣中空穴、電極尖端等類型。 </p><p>　　以下將列出局部放電的幾個(gè)原因： </p><p>　?。?）產(chǎn)品質(zhì)量不合格，制造質(zhì)量不良。比如產(chǎn)品沒有達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，或者外形尺寸沒有達(dá)到要求。如某些部位有尖角，導(dǎo)致抗雷擊的能力很差，容易引起放電事故。 </p><p>　?。?）由于金屬部件與部件之間或?qū)щ婓w與導(dǎo)體之間，

15、或者導(dǎo)體與部件之間接觸不良而引起的放電。我們知道，雖然局部放電的能量密度雖然并不大，但是如果這些潛在的問題沒有得到及時(shí)的檢修，最終可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的擊穿或損壞，從而引起嚴(yán)重的事故。 </p><p>　　4.2 變壓器火花放電故障 </p><p>　　如果存在懸浮電位，就很有可能引起火花放電。懸浮電位產(chǎn)生的原因是：某些金屬部件與其他部件接觸不良而斷?裕?如果斷開之后的部位又是處于高壓與低壓

16、這樣具有很大電壓差的情況下，該金屬部件上產(chǎn)生的相對(duì)于地的電位成為懸浮電位。因?yàn)橛泻軓?qiáng)的電壓差，所以懸浮電位的物體的附近就會(huì)有很強(qiáng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。這將會(huì)導(dǎo)致周圍的固體介質(zhì)被炭化，同時(shí)，也有可能使得絕緣油被分解釋放出大量的特征氣體。 </p><p><b>　　結(jié)論 </b></p><p>　　變壓器作為電網(wǎng)正常運(yùn)行不可缺少的設(shè)備，其正常運(yùn)行影響著電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展。為了滿足

17、人們的用電需求，作為電力變壓器的維護(hù)者，應(yīng)當(dāng)樹立起更好的為電力事業(yè)服務(wù)的意識(shí)。本文本著這種思想對(duì)大型變壓器的常見事故進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且給出預(yù)防措施，對(duì)變壓器的正常運(yùn)行具有研究意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 鐘洪壁等.《電力變壓器險(xiǎn)修與試驗(yàn)手冊(cè)》[M].北京：中國(guó)電力出版社 ，2007. </p>&

18、lt;p>　　[2] 魏東.500kV變壓器運(yùn)行和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的探討[J].變壓器，2006，（11）. </p><p>　　[3] 楊麗君，廖瑞金，孫才新等.油紙絕緣老化階段的多元統(tǒng)計(jì)分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25（18）：151-156. </p><p><b>　　作者簡(jiǎn)介 </b></p><p>　　劉寶立（198