變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的電器沒(méi)備，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)能否安全、、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。變壓器一旦故障，將造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。變壓器在人們的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用，電力變壓器是傳輸、分配電能的樞紐，也是電力網(wǎng)的核心元件，其可靠運(yùn)行不僅關(guān)系到廣大用戶(hù)的電能質(zhì)量，也關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全程度。變壓器運(yùn)行的正常直接影響用戶(hù)生產(chǎn)和生活用電，并關(guān)系到用電設(shè)備的安全。為了保證用戶(hù)能用上、安全的電能，必須保證配變送運(yùn)行正常。因此本文從保護(hù)配置的角度和日常運(yùn)行管理的兩大方面來(lái)討論配電變壓器的安全運(yùn)行，并分析配電變壓器常見(jiàn)的損壞原因。
變壓器的故障分析及處理方法是電工和電氣技術(shù)人員必須掌握的一門(mén)實(shí)用技術(shù)。熟悉而準(zhǔn)確地排除變壓器、電氣故障，是每個(gè)電氣工作人員必須具有的基本功。這就要求電氣工作人員不僅需要掌握電工基本理論，而且還要不斷地積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、從實(shí)踐中學(xué)習(xí)。
我們將從兩方面來(lái)探討變壓器的故障狀態(tài)。
1.變壓器投運(yùn)前的檢測(cè)
作為配變運(yùn)行管理人員，一定要做到勤檢查、勤維護(hù)、勤測(cè)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，采取各種措施來(lái)加強(qiáng)配電變壓器的保護(hù)，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(yùn)行。為保障變壓器的安全運(yùn)行，變壓器投運(yùn)前必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其主要內(nèi)容如下：
①變壓器本體、冷卻裝置及所有附件均完整無(wú)缺陷、不滲漏、油漆完整。
②變壓器油箱、鐵心和夾件外引接地線(xiàn)均可靠接地。
③儲(chǔ)油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)上的閥門(mén)均在開(kāi)的位置，儲(chǔ)油柜油溫標(biāo)示線(xiàn)清晰可見(jiàn)。
④高壓套管的接地小套管應(yīng)接地，套管頂部將軍帽應(yīng)密封良好
線(xiàn)的連接接觸良好并涂有電力脂。
⑤變壓器的儲(chǔ)油柜和電容式套管的油位正常，隔膜式儲(chǔ)油柜的集氣盒內(nèi)應(yīng)無(wú)氣體。
⑥有載分接開(kāi)關(guān)的油位需略低于變壓器儲(chǔ)油柜的油位。
⑦進(jìn)行各升高坐的放氣，使其*充滿(mǎn)變壓器油，氣體繼電器內(nèi)應(yīng)無(wú)殘余氣體。
⑧吸濕器內(nèi)的吸附劑數(shù)量充足、無(wú)變色受潮現(xiàn)象，油封良好，能起到正常呼吸作用。
⑨無(wú)勵(lì)磁分按開(kāi)關(guān)的位置應(yīng)符合運(yùn)行要求，有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作靈活、正確、封閉裝置動(dòng)作正確；
⑩溫度計(jì)指示正確，整定值符合要求。
油浸式自冷變壓器上層油溫不宜經(jīng)常超過(guò)85℃，高不得超過(guò)95℃（配電變壓器測(cè)溫孔插入溫度計(jì)可隨時(shí)測(cè)得運(yùn)行變壓器的即時(shí)溫度），不得長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。但在日負(fù)荷系數(shù)小于l（日平均負(fù)荷與大負(fù)荷之比），上層油溫不超過(guò)允許值的情況下，可以按正常過(guò)負(fù)荷的規(guī)定運(yùn)行，總過(guò)負(fù)荷值不應(yīng)超過(guò)變壓器額定容量的30%（室內(nèi)變壓器為20%）。當(dāng)變壓器上層油溫超過(guò)95℃后，每增加5℃變壓器內(nèi)的絕緣（油等絕緣介質(zhì)）老化速度要增加一倍，使用年限要相應(yīng)減少。因此，必須避免長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。冷卻裝置試運(yùn)行正常。進(jìn)行冷卻裝置電源的自動(dòng)投切和冷卻裝置的故障停運(yùn)試驗(yàn)。繼電保護(hù)裝置應(yīng)經(jīng)調(diào)試整定，動(dòng)作正確。
變壓器投運(yùn)前的檢測(cè)全部合格后，需對(duì)變壓器進(jìn)行試投運(yùn)并達(dá)到一定的指標(biāo)參數(shù)才算正常。
2.日常運(yùn)行維護(hù)管理方面
變壓器用于變配電站較多，而這就要求值班人員要做到一“觀察”，二“記錄”，三“檢測(cè)”。值班人員隨時(shí)監(jiān)視控制盤(pán)上的儀表指示，抄表次數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程規(guī)定。當(dāng)變壓器過(guò)載運(yùn)行時(shí)，要增加抄表次數(shù)，加強(qiáng)監(jiān)視。變壓器容量為315KVA及以下者，每天檢查一次；容量在560KVA及以上者，每班檢查一次：容量在1800KVA及以上者，每2h檢查一次。對(duì)于無(wú)值班人員的變電站，安裝在變壓器室的315KVA及以下的變壓器和柱上變壓器，每?jī)蓚€(gè)月至少檢查一次。容量在3150kVA以下者每月至少檢查一次，容量在3150KVA及以上者每10天至少檢查一次。
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：一是檢修或安裝過(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；二是在變壓器上進(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；三是在并列運(yùn)行的變壓器檢修、試驗(yàn)或更換電纜后末進(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)教運(yùn)行時(shí)發(fā)熱、打火，使導(dǎo)電桿燒壞。
在使用配電變壓器的過(guò)程中，一定要定期檢查：三相電壓是否平衡，如嚴(yán)重失衡，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查變壓器的油位、溫度、油色正常，有無(wú)滲漏，呼吸器內(nèi)的干燥劑顏色有無(wú)變化，如已失效要及時(shí)更換，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)消除。
定期清理配電變壓器上的污垢，必要時(shí)采取防污措施，安裝套管防污帽，檢查套管有無(wú)閃絡(luò)放電，接地是否良好，有無(wú)斷線(xiàn)、脫焊、斷裂現(xiàn)象，定期搖測(cè)接地電阻。
在拆裝配電變壓器引出線(xiàn)時(shí)，嚴(yán)格按照檢測(cè)工藝操作，避免引出線(xiàn)內(nèi)部斷裂。發(fā)現(xiàn)變壓抬螺桿有轉(zhuǎn)動(dòng)情況，必須進(jìn)行嚴(yán)格處理，確認(rèn)無(wú)誤后方可投運(yùn)。合理選擇二次側(cè)導(dǎo)線(xiàn)的接線(xiàn)方式，如采用銅鋁過(guò)渡線(xiàn)夾等。在接觸面上涂上導(dǎo)電膏，以增大接觸面積與導(dǎo)電能力，減少氧化發(fā)熱。
在配電變壓器一、二次側(cè)裝設(shè)避雷器，并將避雷器接引地下線(xiàn)、變壓器的外殼、二次側(cè)中性點(diǎn)3點(diǎn)共同接地，對(duì)100KVA以上容量且電感設(shè)備較多的變壓器宜采用自動(dòng)補(bǔ)償裝置，功率因數(shù)宜選在0.85～0.93范圍內(nèi)自動(dòng)投切進(jìn)行補(bǔ)償（切莫進(jìn)行過(guò)補(bǔ)償）。堅(jiān)持每年一次的年度預(yù)防性試驗(yàn)，將不合格的避雷器及時(shí)更換，減少因雷擊或諧振而產(chǎn)生過(guò)電壓損壞變壓器。
對(duì)無(wú)載調(diào)壓后要進(jìn)行直流電阻測(cè)量，在切換無(wú)載調(diào)壓開(kāi)關(guān)時(shí)，每次切換完成后，首先應(yīng)測(cè)量前后兩次直流電阻值，做好記錄，比較三相直流電阻是否平衡。在確定切換嚴(yán)常后，才可投入使用。在各檔位進(jìn)行測(cè)量時(shí)，除分別作好記錄外，注意將運(yùn)行檔直流電阻放在后一次測(cè)量。
防止二次短路。配電變壓器二次短路是造成變壓器損壞的直接的原因，合理選擇配電變壓器的高低壓熔絲規(guī)格是防止低壓短路直接損壞變壓器的關(guān)鍵所在。—般情況下配電變壓器的高壓側(cè)（跌落保險(xiǎn)）熔絲選擇在1.2～1.5倍高壓側(cè)額定電流以?xún)?nèi)，低壓側(cè)按額定電流選用。在此情況下，即使發(fā)生低壓短路故障，熔絲也能對(duì)變壓器起到應(yīng)有的保護(hù)作用。變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝，且與運(yùn)行管理、運(yùn)行條件及施工工藝水平等方面有很大的關(guān)系，變壓器短路事故對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行危害極大。
避免三相負(fù)載不平衡運(yùn)行。變壓器三相負(fù)載不平衡運(yùn)行，將造成三相電流的不平衡，此時(shí)三相電壓也不平衡。對(duì)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行的變壓器，應(yīng)視為大電流的負(fù)荷，若在大負(fù)荷期間測(cè)得的三相大不平衡電流或中性線(xiàn)電流超過(guò)額定電流的25%時(shí)，應(yīng)將負(fù)荷在三相間重新分配。
同時(shí)，也要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工和運(yùn)行維護(hù)中的檢查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行變壓器的安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照廠家況明和規(guī)范要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患必須采取相應(yīng)措施加以消除。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)變壓器的檢查和維護(hù)保修管理工作，以保證變壓器處于良好的運(yùn)行狀況，并采取相應(yīng)措施，降低出口和近區(qū)短路故障的幾率。
為盡量避免系統(tǒng)的短路故障，對(duì)于已投運(yùn)的變壓器，首先配備可靠的供保護(hù)系統(tǒng)使用的直流系統(tǒng)，以保旺保護(hù)動(dòng)作的正確性；其次，應(yīng)盡量對(duì)因短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查，可用頻率響應(yīng)法測(cè)試技術(shù)測(cè)量變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況，根據(jù)測(cè)試結(jié)果有日的地進(jìn)行吊罩檢查，這樣就可以有效地避免重大事故的發(fā)生。
要使配電變壓器保持長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行，除加強(qiáng)提高保護(hù)配置技術(shù)水平之外，在日常的運(yùn)行管理方面也十分重要。為避免類(lèi)似事故的發(fā)生，應(yīng)從多方而采取有效的控制措施，以保證變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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