截至八三年年末統計,我縣有配電變壓器2350臺,總容量為126300干伏安。搞好配電變壓器的運行維護,分析配電變壓器的故障和損壞原因,采取相應的對策,這是擺在我們面前的一個十分重要的課題。 信息來自:輸配電設備網
一、我縣配電變壓器的損壞情況和運行現狀
(一)、我縣配電變壓器的損壞情況
根據一九八三年蓋州和熊岳兩個農電試修所的不完全統計,全年因各種原因而交接修理的配電變壓器有210臺。其中因線圈受潮絕阻不合格的有86臺。外力破壞打碎套管的有13臺其余川臺則是由于各種缺陷。隱患而遭到損壞的。損壞率為每百臺5.3次按損壞原因可分下列各種情況:
1、因缺油、油中含有水份、雜質,使線圈絕緣受潮和油耐壓強度降低而損壞的有44臺,占總損壞臺數的39.6%;
2、因累計過負荷,溫升超過規定值,使絕緣介質變脆老化,變壓器油過熱分解而損壞的有19臺,占總損壞數的17。1%;
3、因沒安裝避雷器或避雷器失效雷擊而損壞的有15臺,占總損壞臺數的13.5%;
4、因架設不合格,外力因素或失修造成二次側混線短路而損壞的有11臺,占總損壞臺數的9.9%;
5、因過載、短路時,一、二次沒有安裝合格的熔絲,失去保護而損壞的有7臺,占總損壞臺數的6.3%;
6、因高壓套管受污、,受損(裂紋、破解)對油箱擊穿放電而損壞的有5臺,占總損壞臺數的4.5%;
配電變壓器的損壞,不僅造成了嚴重的經濟損失,而且,有的還造成了重大觸電傷亡事故。我縣在這方面的教訓是慘痛的。
為了及時發現配電變壓器存在的缺陷,自今年三月份開始,我局安排了蓋州、熊岳兩個試修所,對全縣各農村用戶配電變壓器著手進行試驗,試驗結果表明,有相當數量的一部分配電變壓器是帶病運行的。例如,僅就蓋州試修所現已試驗完的535臺的情況來看,其中缺油的有105臺,占試驗總數的19.6%,油耐壓合格的有38臺,占試驗總合數的7.1%;不合格的有50臺,占試驗總臺數的9。3%;交流耐壓不合格的有30臺,占試驗總臺數的5.6%。
二、配電變壓器損壞原因分析
經驗證明,配電變壓器內損壞,不管程度如何,大都是絕緣結構、絕緣介質(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遭到因素。它是由介質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。若溫度持續上升,使發熱量不斷增加,形成惡性循環使絕緣介質進一步燒熔、燒裂、燒焦,直至完全破壞。這就是所謂的熱擊穿。發生熱擊穿的時間較慢,一般要經歷數小時的時間。但當突發短路時,所經歷的時間比較短,當有適合的保護時,不會發生熱擊穿。如果我們以繞組溫度達到250℃不燒毀為限,所需時間為:
式中:ZK一變壓器漏阻抗標么值,
jcp一變壓器平均電流密度。
如果取ZK=0.055, jcp=3.0A/mm2
(設為銅導線),則
t≈2·5 秒
根據熔絲的安一秒特性,熔絲會提前熔斷。
變壓器油在溫度作用下會發生過熱分解,使性能劣化。瓷質絕緣如套管在溫度作用下也將會出現空隙,以致損壞。
電氣作用也是配電變壓器運行中經常耐受的因素。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,從而發展為電化學擊穿。而過電壓的時作用,主要是產生積累效應,使少化程度逐步擴大,最后導致電擊穿。電擊穿的形成機理是絕緣介質中的自由電子,在強電場的作用下,使其運動速度加快,動能劇增,發生游離,形成電子崩,構成放電形成階段。如放電通道進一步發展,電流劇增,介質破壞,電壓降為零,構成放電完成階段,即主放電階段。主放電時間很快,一般在零點幾秒內就可完成。
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、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,使其發生化學變化;導致老化最后以擊穿的形式而破壞。化學變化主要是由于在絕緣介質中電場不均勻的地方,發生局部放電而引起的。我們把局部放電引起介質的化學變化,使之老化直至最后發展成熱擊穿的全部過程叫做電化學擊穿。電化學擊穿的時間一般較長,有時要經歷數小時到數年。機械力的作用,往往也是變壓器運行中可能遇到的,如電動力。尤其是突發短路,將出現很大電動力(因為電動力與電流的平方成正比,突發短路時變壓器繞組受到的電動力可達額定時的幾百倍),往往使絕緣遭到機械破。
根據上述各種擊穿的機理,通過對損壞的配電變壓器修試分析,說明配電變壓器的損壞大都是由于電擊穿和電化學擊穿而引起擊而熱擊穿損壞的數量相對要少一些)絕緣結構絕緣介質存在的某些缺陷,是造成前兩種的穿的內在原因,這可從下述在修試中總結擊各種缺陷情況得到證明。
1、絕緣介質中存在氣隙,浸漆不佳,其中形成一定空腔,在一定的電場強度下而擊穿。
2、絕緣結構中存在簿弱部位,如線圈端部、引線、線圈間、匝間等電場強度分布不均,在較高外施電壓作用下而擊穿。例如高頻雷電沖擊波浸入配電變壓器高壓線圈,其端部可能出現很大的電壓梯度,如下列圖中曲線①在發生電磁振蕩時電壓分布如曲線②由圖可見,這時,某些部位的線圈,它的對地主絕緣甚至承受比沖擊放電壓的還要高的電壓。
3、絕緣結構工藝不良。如導線表面有角、毛刺,油箱及金屬構件中有尖角,紙筒與墊塊間、線匝與墊塊間有楔形油隙,在較高的電場作用下而擊穿。 信息請登陸:輸配電設備網
4、浸漆工藝不好,在浸漆的絕緣件中,形成含有氣體的漆瘤、漆泡。其中氣體的擊穿強度低;發生放電而擊穿。
5、金屬部件和導