大型變壓器事故防范措施

1、安全技術(shù)大型變壓器事故防范措施 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近10年來220kv及以上變壓器事故率逐年降低，19951999年每年的事故率都在1%以下，其中500kv變壓器比前5年降低了一倍。1999年500kv變壓器事故率為0.48%，220kv變壓器為0.44%。這樣低的事故率是比較先進(jìn)的。說明我國的大型變壓器制造質(zhì)量和運(yùn)行管理水平有了很大的提高?，F(xiàn)僅對(duì)近5年來200kv及以上變壓器的幾種事故類型的主要緣由及預(yù)防措施簡(jiǎn)述如下。 一、繞組損壞 1.繞組損壞的主要緣由 在大型變壓器事故中，繞組損壞比較多，修復(fù)困難，損失大。制造廠設(shè)計(jì)考慮不周，制作工藝不良是這類事故的主要緣由。 (1)變壓器內(nèi)部繞組布置設(shè)計(jì)不

2、當(dāng)，500kv變壓器采納200kv線端調(diào)壓，調(diào)壓繞組的引線從繞組的下端部引出，由于引線較多，不僅破壞了200kv繞組下端部布置的靜電板的完整性，而與其相近的200kv繞組中性點(diǎn)間的電位亦為200kv，造成該部位電場(chǎng)的簡(jiǎn)單化，使得工藝處理更加困難，形成局部高場(chǎng)強(qiáng)，造成了絕緣結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，留下事故隱患。此外，此部位正處于器身下部進(jìn)油口四周，油的流速較高，可能發(fā)生油流帶電，同時(shí)中低壓繞組間的接地屏接地引線機(jī)械破損，可能造成電位懸浮，從而加速了制造缺陷的惡化，形成突發(fā)短路事故。 (2)引線支架存在制造缺陷支點(diǎn)少，強(qiáng)度不夠，運(yùn)行中折斷造成突發(fā)性相間及對(duì)地短路。變壓器爆燃起火燒損。 (3)內(nèi)部電屏蔽固

3、定不牢，銅鉑起皺剝離開殼體，又由于低壓側(cè)引線銅排全部暴露，引發(fā)放電，從而造成低壓引線銅排發(fā)生三相短路，變壓器燒損。 (4)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，端部漏磁比較嚴(yán)峻，增加了繞組和結(jié)構(gòu)中的附加損耗，附加損耗與電阻損耗的比值高達(dá)80%，繞組最大分接與額定分接的短路損耗差值也很大，說明由于漏磁造成的損耗太大。另外，由于低壓繞組分成兩個(gè)布置在高壓繞組的內(nèi)外兩側(cè)，其二端部正處于高壓繞組的分接區(qū)內(nèi)，局部安匝不平衡度增加，又由于低壓繞組內(nèi)外穿越大電流引線，工藝難以保證質(zhì)量，從而造成繞組燒損事故。 (5)總裝配工藝粗糙，使繞組匝絕緣受傷，致使在運(yùn)行中發(fā)生燒損事故。 (6)換位導(dǎo)線繞包絕緣松散，運(yùn)行中絕緣膨脹，堵塞冷卻

4、油道，設(shè)計(jì)墊塊油道為4.5mm，堵塞后平均為2mm，最小只有0.5mm。由于油道堵塞使絕緣嚴(yán)峻老化、破損，造成匝間短路燒損事故。 (7)進(jìn)水受潮，使變壓器絕緣下降，導(dǎo)致繞組燒損，進(jìn)水的途徑較多，如殼體與冷卻系統(tǒng)各連接部位密封不良，水冷卻器銅管漏水，套管端部密封墊片老化，投運(yùn)前繞組干燥不良，以及檢修中進(jìn)水等。 (8)誤操作，帶接地刀閘誤投變壓器，帶電誤合接地刀閘，均造成變壓器出口短路，將變壓器燒損，還有帶負(fù)荷誤拉刀閘，造成變壓器繞組變形和匝間短路，僅1998年由于誤操作損壞變壓器就達(dá)6臺(tái)次。 (9)檢修人員不慎將金屬異物掉入油箱內(nèi)，進(jìn)入油箱內(nèi)查找時(shí)，使引線距離變化，重新注油時(shí)不抽真空，注入的油處

5、理不符標(biāo)準(zhǔn)要求，絕緣強(qiáng)度低，導(dǎo)致低壓引線相間擊穿短路。 2.繞組損壞的主要預(yù)防措施 (1)制造廠應(yīng)改由500kv變壓器繞組布置結(jié)構(gòu)，避開220kv線端調(diào)壓繞組從下端部引出許多引線，增加220kv繞組下端部絕緣布置的困難，防止下端部絕緣得不到完整的布置，發(fā)生局部場(chǎng)強(qiáng)高，形成絕緣結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。適當(dāng)降低油流速度，防止在高場(chǎng)強(qiáng)下發(fā)生油流帶電。 (2)在結(jié)構(gòu)上要實(shí)行有效措施降低端部漏磁，降低附加損耗。在繞組布置上要防止由于繞組分接位置不同而造成各繞組間的安匝不平衡。在工藝上要處理好低壓兩個(gè)繞組間大電流穿越性引線的絕緣。改善總裝配工藝，防止損傷繞組匝間絕緣。 (3)油箱屏蔽，對(duì)于防止油箱局部過熱和削減附

6、加損耗起著重要作用，但裝用的材料必需固定牢靠，還要防止材料尖角對(duì)電場(chǎng)的畸變。在箱油內(nèi)的低壓繞組引線銅排應(yīng)包扎絕緣，引線銅排的支架和固定應(yīng)堅(jiān)固牢靠，防止發(fā)生短路接地。 (4)要實(shí)行有效措施提高換位導(dǎo)線制造質(zhì)量。對(duì)于大容量變壓器低壓繞組采納換位導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)充分考慮導(dǎo)線的強(qiáng)度和剛度與短路力的協(xié)作，以及導(dǎo)線絕緣膨脹對(duì)油道散熱的影響。 (5)防止水分和空氣進(jìn)入變壓器，使絕緣性能變劣，降低耐電強(qiáng)度，促使熱老化加劇以及游離電壓的降低。首先要做好各連接部位的密封，密封面應(yīng)平整光滑，密封墊應(yīng)采納優(yōu)質(zhì)耐油橡膠或其他材料，防止?jié)B漏油;水冷卻器應(yīng)根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，運(yùn)行中油壓必需大于水壓，在冬季應(yīng)防止停用及備用

7、冷卻器銅管凍裂;補(bǔ)油時(shí)要嚴(yán)防帶入水分和雜質(zhì)等。 (6)在變壓器吊檢時(shí)，要防止碰傷、踩傷、扭傷絕緣，特殊是從入孔進(jìn)入內(nèi)部檢查時(shí)，因內(nèi)部的空間較小，引線較多，不能碰撞，更不能蹬踩。 (7)在安裝、檢修中要嚴(yán)防雜物遺留在變壓器內(nèi)。特殊要留意，潛油泵的軸承易磨損，如發(fā)覺過熱、振動(dòng)、滲漏油等特別現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)時(shí)處理，防止將破損部分帶入變壓器內(nèi)。潛油泵的速度應(yīng)改為低于(1000r/min)的低速泵。潛油泵的軸承，應(yīng)采納E級(jí)或D級(jí)，禁止使用無銘牌、無級(jí)別的軸承。 (8)變壓器檢修后注油時(shí)，必需按制造廠說明書規(guī)定，進(jìn)行真空注油，真空度，抽真空時(shí)間，注油速度，真空范圍等均應(yīng)達(dá)到要求。注入的油必需經(jīng)過處理且試驗(yàn)合格

8、。 (9)檢修中要嚴(yán)格執(zhí)行制造廠的有關(guān)工藝規(guī)定，防止由于隨便性的檢修，造成設(shè)備損壞。 二、短路損壞 1.短路損壞的主要緣由 器身結(jié)構(gòu)抗短路的強(qiáng)度差，在外部短路時(shí)即可導(dǎo)致變壓器嚴(yán)峻損壞。近10年來由于短路強(qiáng)度不夠而損壞的變壓器逐年增加，1996年最高達(dá)變壓器事故總數(shù)的50%，近幾年有所下降約為40%，其中110kv級(jí)變壓器約占70%。主要緣由如下： (1)繞組壓緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，烘壓工藝粗糙。采納一塊連接片壓緊高壓、低壓兩個(gè)繞組，又由于墊塊紙板不進(jìn)行密化預(yù)壓處理，各個(gè)繞組的壓縮系數(shù)不同，因此，很難做到二個(gè)繞組壓縮到規(guī)定的同一緊度，其中松者在短路時(shí)就會(huì)發(fā)生損壞。假如低壓繞組采納導(dǎo)線股數(shù)許多的螺旋式結(jié)

9、構(gòu)(為降低附加損耗)。壓緊繞組更加困難。 (2)連接片強(qiáng)度不夠，多次事故中端部連接片被折斷，有的折成幾塊，有的采納兩個(gè)半圓層壓木板壓緊繞組，其壓緊強(qiáng)度很難達(dá)到要求。由于縱向壓緊強(qiáng)度不夠，短路時(shí)在徑向力的作用下，使內(nèi)繞組向鐵芯方向擠壓，因而鐵芯燒損屢有發(fā)生。 (3)壓釘數(shù)量少，各壓釘間壓力不均，導(dǎo)致繞組壓緊度不均，使得各繞組得不到充分勻稱后壓緊。 (4)鐵軛上的支撐件結(jié)構(gòu)不當(dāng)，焊接不良，強(qiáng)度不夠，在短路沖擊下?lián)p壞，使繞組失去軸向支撐而損壞。 (5)由于設(shè)計(jì)和裝壓工藝不當(dāng)，造成繞組間安匝不平衡，增大了短路時(shí)的電動(dòng)力。 (6)低壓繞組內(nèi)襯采納軟紙筒，強(qiáng)度很低，且紙筒與鐵芯之間的撐條數(shù)量少，沒有填實(shí)撐

10、好，造成低壓繞組強(qiáng)度低。 (7)內(nèi)部引線支撐點(diǎn)少，支架強(qiáng)度不夠，導(dǎo)體暴露，往往造成內(nèi)部相間短路事故。 (8)運(yùn)行管理不善，變壓器出口和近區(qū)短路故障較多，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，有的愛護(hù)失靈，開關(guān)拒動(dòng)，使變壓器長時(shí)間承受短路電流，而將變壓器繞組嚴(yán)峻燒損，有的變壓器患病多次近區(qū)短路沖擊而不進(jìn)行內(nèi)部檢查處理，直到再次短路而嚴(yán)峻燒壞。 2.短路損壞的主要預(yù)防措施 (1)制造設(shè)計(jì)中要保證抗短路沖擊的力量，改進(jìn)繞組壓緊結(jié)構(gòu)。鐵軛支撐件在短路沖擊下不能損壞。提高繞組的烘壓、裝配水平，保證各繞組的高度全都，防止繞組間消失安匝不平衡。低壓繞組內(nèi)襯紙筒應(yīng)采納高強(qiáng)度紙筒，各繞組之間和繞組與鐵芯之間的撐條數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加，以

11、提高幅向強(qiáng)度。采納高強(qiáng)度連接片，不得采納兩個(gè)半圓壓板壓緊繞組，增加壓釘數(shù)量，保證繞組軸向壓緊度。采納高機(jī)械強(qiáng)度的導(dǎo)線和絕緣材料。 (2)對(duì)處于負(fù)荷中心的樞紐變電所運(yùn)行的變壓器，其低壓繞組的容量、電壓和短路阻抗等參數(shù)的選擇，應(yīng)重點(diǎn)考慮變壓器短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定性能。 (3)選用經(jīng)過突發(fā)短路試驗(yàn)合格的相應(yīng)系列的變壓器，并索取試驗(yàn)報(bào)告和短路力量動(dòng)態(tài)計(jì)算報(bào)告。對(duì)220kv及以上大容量變壓器應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)抗短路力量計(jì)算合格。 (4)加強(qiáng)變電站的運(yùn)行維護(hù)工作，盡可能削減變壓器出口和近區(qū)的短路故障。實(shí)行有效措施防止主開關(guān)及相應(yīng)愛護(hù)發(fā)生拒動(dòng)。對(duì)患病近區(qū)短路沖擊的變壓器應(yīng)適時(shí)進(jìn)行內(nèi)部檢查，發(fā)覺問題準(zhǔn)時(shí)處理，避開多次累積而

12、損壞。 (5)應(yīng)開展變壓器繞組變形測(cè)量工作，通過對(duì)比，發(fā)覺繞組變形狀況，進(jìn)而推斷動(dòng)穩(wěn)定性能。 三、套管損壞 1.套管損壞的主要緣由 套管事故不但套管本身損壞，而且波及變壓器本體和四周其他設(shè)備，且易釀成火災(zāi)，主要緣由包括： (1)制造留有缺陷，如套管電容屏絕緣卷制不良，局部有嚴(yán)峻縐痕，運(yùn)行中發(fā)生局部放電，導(dǎo)致電容芯貫穿性擊穿;電容屏干燥處理不徹底，致使下瓷套開裂等。 (2)絕緣老化，局部電容層發(fā)生熱擊穿而爆炸，并引燃變壓器油，引起火災(zāi)。 (3)套管介質(zhì)損失角不合格，套管爆炸，噴油起火。 2.套管損壞的主要預(yù)防措施 (1)制造廠應(yīng)提高工藝質(zhì)檢管理水平，防止絕緣紙繞包松散，發(fā)生嚴(yán)峻縐折，導(dǎo)致沿鄒折放

13、電;防止電容屏尺寸錯(cuò)誤，造成電容屏端部電場(chǎng)集中，形成樹枝狀放電，損壞絕緣，造成擊穿爆炸。 (2)在制造中真空干燥處理必需徹底，否則絕緣中留有殘留氣泡，在電場(chǎng)作用下，這些氣泡要承受比固體絕緣更高的電場(chǎng)強(qiáng)度而產(chǎn)生局部放電，在長期工作電壓下放電不斷漫延與進(jìn)展，損壞絕緣，若殘存水分，絕緣中發(fā)出的熱量會(huì)超過向四周散發(fā)的熱量，絕緣溫度將會(huì)不斷上升而產(chǎn)生熱不穩(wěn)定，進(jìn)而造成熱擊穿。 (3)按電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定，仔細(xì)進(jìn)行試驗(yàn)，特殊要留意介質(zhì)損失角、電容量和色譜分析結(jié)果的變化趨勢(shì)，不能只考慮試驗(yàn)結(jié)果肯定值，更要討論歷次試驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)變化，以便準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺問題，準(zhǔn)時(shí)處理防止損壞。 (4)有滲漏油缺陷的應(yīng)準(zhǔn)時(shí)處

14、理，引線端子的接觸發(fā)熱要適時(shí)檢測(cè)。 (5)對(duì)老舊牢靠性差及試驗(yàn)不合格的應(yīng)盡早處理，如要進(jìn)行解體檢修時(shí)，組裝后應(yīng)進(jìn)行真空注油，真空度及抽真空時(shí)間應(yīng)符合制造廠要求，檢修后應(yīng)進(jìn)行高電壓下的介損和局部放電試驗(yàn)。 四、調(diào)壓開關(guān)故障 1.調(diào)壓開關(guān)故障的主要緣由 有載調(diào)壓開關(guān)是變壓器運(yùn)行中具有運(yùn)動(dòng)功能的部件，由于調(diào)壓開關(guān)故障引起變壓器事故的狀況時(shí)有發(fā)生，主要緣由如下： (1)制造缺陷。選擇開關(guān)與切換開關(guān)協(xié)作不到位，極性開關(guān)不到位，轉(zhuǎn)動(dòng)軸脫扣、曲柄軸銷子斷裂，切換開關(guān)觸頭接觸不良，甚至脫落損壞，動(dòng)觸頭切換時(shí)被卡而使調(diào)壓線圈燒傷，操動(dòng)機(jī)構(gòu)與開關(guān)連接軸斷裂，以及調(diào)壓機(jī)構(gòu)掌握回路失靈等。 (2)操作錯(cuò)誤。分接開關(guān)操作不到位，變壓器沖擊合閘時(shí)造成調(diào)壓線圈餅間擊穿;由于開關(guān)機(jī)械限位愛護(hù)失靈，操作方向不正確，致使變壓器的分接開關(guān)和引線燒損。 (3)安裝不當(dāng)。安裝時(shí)位置沒有對(duì)準(zhǔn)，使整體偏斜，造成滑動(dòng)接觸不良，擴(kuò)大錯(cuò)位拉弧，致使分接間放電燒損。 2.調(diào)壓開關(guān)故障的主要預(yù)防措施 (1)變壓器制造廠對(duì)選用的調(diào)壓開關(guān)質(zhì)量要嚴(yán)格把關(guān);調(diào)壓