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變壓器出口短路的危害及預(yù)防
日期:2025-05-01 21:30
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摘要:針對變壓器出口短路故障占總故障次數(shù)較高這一問題,本文從變壓器出口短路的危害、防止變壓器出口短路的技術(shù)和管理措施方面進行了分析;提出了防止變壓器出口短路的技術(shù)、防止變壓器出口短路的管理合理使用自動重合閘、消除保護“死區(qū)”等相關(guān)系列措施。
1.引言
近年來變壓器故障時有發(fā)生,也逐漸引起了人們的重視。變壓器近區(qū)或出口短路(以下簡稱出口短路)故障,嚴重影響電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定運行。據(jù)資料表明,在變壓器損壞的原因中,八成以上是由于變壓器經(jīng)受了出口短路的大電流的沖擊。因此加強對變壓器的運行維護,采取有效措...
針對變壓器出口短路故障占總故障次數(shù)較高這一問題,本文從變壓器出口短路的危害、防止變壓器出口短路的技術(shù)和管理措施方面進行了分析;提出了防止變壓器出口短路的技術(shù)、防止變壓器出口短路的管理合理使用自動重合閘、消除保護“死區(qū)”等相關(guān)系列措施。
1.引言
近年來變壓器故障時有發(fā)生,也逐漸引起了人們的重視。變壓器近區(qū)或出口短路(以下簡稱出口短路)故障,嚴重影響電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定運行。據(jù)資料表明,在變壓器損壞的原因中,八成以上是由于變壓器經(jīng)受了出口短路的大電流的沖擊。因此加強對變壓器的運行維護,采取有效措施對確保變壓器的**穩(wěn)定運行有重要的意義。
2.變壓器出口短路的危害
電力變壓器在出口短路時的電動力和機械力的作用下,繞組的尺寸或形狀發(fā)生變化致使繞組變形。繞組變形后器身位移,繞組扭曲、鼓包和匝間短路等,是電力系統(tǒng)**運行的一大隱患。變壓器統(tǒng)組變形后,有的會立即發(fā)生損壞事故,更多的則是仍能繼續(xù)運行一段時間,運行時間的長短取決于繞組變形的嚴重程度和部位。顯然,這種變壓器是帶“病”運行,具有故障隱患。這是因為:
1)繞組機械性能下降,當(dāng)再次遭受到短路電流沖擊時,將承受不住巨大的沖擊電動力而損壞
2)絕緣距離發(fā)生變化或固體絕緣受到損傷,導(dǎo)致局部放電發(fā)生。當(dāng)遇到過電壓作用時,繞組便有可能發(fā)生餅間或匝間短路導(dǎo)致變壓器絕緣擊穿事故。或者在正常運行電壓下,因局部放電的長期作用,絕緣損傷部位逐漸擴大,*終導(dǎo)致變壓器發(fā)生絕緣擊穿事故。
3)累積效應(yīng)。運行變壓器一旦發(fā)生繞組變形,將導(dǎo)致累積效應(yīng),出現(xiàn)惡性循環(huán),繞組固定松動,即使在正常運行電流下,繞組也加劇變形。因此,對于繞組已有變形但仍在運行的電力變壓器來說,雖然并不意味著會立即發(fā)生絕緣擊穿事故,當(dāng)再次遭受并不大的過電流或過電壓,甚至在正常運行的鐵磁振動作用下,也可能導(dǎo)致絕緣擊穿事故。
3.防止變壓器出口短路的技術(shù)措施
1)變壓器的中、低壓側(cè)加裝絕緣熱縮套。對變壓器的中、低壓側(cè)電壓等級是35kV及以下的,只要其出線采用的是硬母線,可以從變壓器出口接線套管一直到開關(guān)柜的母線,全部加裝絕緣熱縮套,這樣可有效防止小動物等造成的變壓器出口短路。
2)對變壓器的中、低壓側(cè)為35kV或10kV電壓等級的變壓器,由于其屬于小電流接地系統(tǒng),所以要采取有效措施防止單相接地時發(fā)生諧振過電壓,從而引起絕緣擊穿,造成變壓器的出口短路。防止單相接地時發(fā)生諧振過電壓的措施有:
電壓互感器的二次開口三角加裝電子消諧器,它具有消諧能力強、抗干擾性能好、可靠性高等特點,運行時不改變一、二次接線,并且無需對裝置整定,使用方便;電壓互感器的一次中性點對地加裝小電阻或者非線性消諧電阻;對電容電流超過規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的,加裝消弧線圈或者自動調(diào)協(xié)消弧線圈。
3)對變壓器中、低壓側(cè)的支柱瓷瓶(包括高壓開關(guān)柜內(nèi)),可更換爬距較大的防污瓷瓶,或者涂刷膠防污閃涂料(RTV),防止絕緣擊穿造成的變壓器出口短路。
4)將變壓器中、低壓側(cè)的開關(guān)更換為開斷容量更大的開關(guān),防止因開斷容量不足引起開關(guān)爆炸造成的變壓器出口短路。對母線及線路避雷器要全部更換為性能良好的氧化鋅避雷器。
5)不斷完善變壓器的保護配置。變壓器的繼電保護盡量采取微機化,雙重化,盡可能安裝母線差動保護、失靈保護,提高保護動作的可靠性、靈敏性和速動性。變壓器的中、低壓側(cè)應(yīng)配置限時速斷保護。
4.防止變壓器出口短路的管理措施
1)加強變壓器保護的年檢以及繼電保護的定值、保護壓板的管理工作,確保其動作的正確性,杜絕故障時因保護拒動對變壓器造成的損害。
2)科學(xué)合理的計算保護定值,消除保護“死區(qū)”,快速切除流過變壓器的故障電流。
3)對抗外部短路強度較差的變壓器或者受過出口短路沖擊發(fā)生變形的變壓器,對于系統(tǒng)短路跳閘后的自動重合或強行投運,應(yīng)看到其不利的因素。應(yīng)根據(jù)短路故障是否能瞬時自動消除的概率,對近區(qū)架空線或電纜線路取消使用自動重合閘,或適當(dāng)延長合閘間隔時間以減少因重合閘不成而帶來的危害,并且盡量對短路跳閘的變壓器進行試驗檢查。
4)加強對線路的巡視,發(fā)現(xiàn)長高的樹木及時砍伐,防止線路接地造成的變壓器出口短路或者引起的過電壓。
5)加強電纜構(gòu)封堵,嚴防開關(guān)室,避免小動物進入引起的出口短路。
6)對于全封閉的開關(guān)室,加裝排氣扇通風(fēng),或者安裝抽濕機,始終保持開關(guān)室的干燥,防止設(shè)備凝露及污閃事故造成的變壓器出口短路。
7)加強對變壓器出口處避雷器的預(yù)試和運行維護,確保其對因雷擊等產(chǎn)生的過電壓的吸收,防止避雷器損壞造成的變壓器出口短路。
8)加強變電設(shè)備的運行管理(強化巡檢制度),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷。
9)加強技術(shù)監(jiān)督工作,嚴禁設(shè)備超周期運行,對室內(nèi)母線及瓷瓶定期清掃,及時進行耐壓試驗,確保設(shè)備絕緣良好。
10)每年安排2次以上的設(shè)備紅外線普測,積極開展避雷器在線監(jiān)測、絕緣在線監(jiān)測、高壓開關(guān)SF6氣體在線監(jiān)測等項目,及時掌握設(shè)備運行狀況。
11)對新投運的變壓器和未作過變形測試的變壓器全部做一次變形測試,保留測試數(shù)據(jù),這樣,在變壓器遭受出口短路沖擊后,可以此作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)判斷變壓器變形程度,認定變壓器能否繼續(xù)運行。對未發(fā)生明顯繞組變形的變壓器,及時投入運行,不僅節(jié)省了大量的人力、物力和財力,還大大縮短了檢修周期。
12)加強電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的科學(xué)管理,合理安排運行方式,限制短路電流,減小出口短路對變壓器造成的損害。
5.結(jié)語
電力變壓器是電力網(wǎng)的核心設(shè)備之一,其穩(wěn)定、可靠運行將對電力系統(tǒng)**起到非常重要的作用。應(yīng)從設(shè)計制造、工藝、材料以及運行維護水平方面加強提高,減少變壓器故障的發(fā)生。
1.引言
近年來變壓器故障時有發(fā)生,也逐漸引起了人們的重視。變壓器近區(qū)或出口短路(以下簡稱出口短路)故障,嚴重影響電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定運行。據(jù)資料表明,在變壓器損壞的原因中,八成以上是由于變壓器經(jīng)受了出口短路的大電流的沖擊。因此加強對變壓器的運行維護,采取有效措施對確保變壓器的**穩(wěn)定運行有重要的意義。
2.變壓器出口短路的危害
電力變壓器在出口短路時的電動力和機械力的作用下,繞組的尺寸或形狀發(fā)生變化致使繞組變形。繞組變形后器身位移,繞組扭曲、鼓包和匝間短路等,是電力系統(tǒng)**運行的一大隱患。變壓器統(tǒng)組變形后,有的會立即發(fā)生損壞事故,更多的則是仍能繼續(xù)運行一段時間,運行時間的長短取決于繞組變形的嚴重程度和部位。顯然,這種變壓器是帶“病”運行,具有故障隱患。這是因為:
1)繞組機械性能下降,當(dāng)再次遭受到短路電流沖擊時,將承受不住巨大的沖擊電動力而損壞
2)絕緣距離發(fā)生變化或固體絕緣受到損傷,導(dǎo)致局部放電發(fā)生。當(dāng)遇到過電壓作用時,繞組便有可能發(fā)生餅間或匝間短路導(dǎo)致變壓器絕緣擊穿事故。或者在正常運行電壓下,因局部放電的長期作用,絕緣損傷部位逐漸擴大,*終導(dǎo)致變壓器發(fā)生絕緣擊穿事故。
3)累積效應(yīng)。運行變壓器一旦發(fā)生繞組變形,將導(dǎo)致累積效應(yīng),出現(xiàn)惡性循環(huán),繞組固定松動,即使在正常運行電流下,繞組也加劇變形。因此,對于繞組已有變形但仍在運行的電力變壓器來說,雖然并不意味著會立即發(fā)生絕緣擊穿事故,當(dāng)再次遭受并不大的過電流或過電壓,甚至在正常運行的鐵磁振動作用下,也可能導(dǎo)致絕緣擊穿事故。
3.防止變壓器出口短路的技術(shù)措施
1)變壓器的中、低壓側(cè)加裝絕緣熱縮套。對變壓器的中、低壓側(cè)電壓等級是35kV及以下的,只要其出線采用的是硬母線,可以從變壓器出口接線套管一直到開關(guān)柜的母線,全部加裝絕緣熱縮套,這樣可有效防止小動物等造成的變壓器出口短路。
2)對變壓器的中、低壓側(cè)為35kV或10kV電壓等級的變壓器,由于其屬于小電流接地系統(tǒng),所以要采取有效措施防止單相接地時發(fā)生諧振過電壓,從而引起絕緣擊穿,造成變壓器的出口短路。防止單相接地時發(fā)生諧振過電壓的措施有:
電壓互感器的二次開口三角加裝電子消諧器,它具有消諧能力強、抗干擾性能好、可靠性高等特點,運行時不改變一、二次接線,并且無需對裝置整定,使用方便;電壓互感器的一次中性點對地加裝小電阻或者非線性消諧電阻;對電容電流超過規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的,加裝消弧線圈或者自動調(diào)協(xié)消弧線圈。
3)對變壓器中、低壓側(cè)的支柱瓷瓶(包括高壓開關(guān)柜內(nèi)),可更換爬距較大的防污瓷瓶,或者涂刷膠防污閃涂料(RTV),防止絕緣擊穿造成的變壓器出口短路。
4)將變壓器中、低壓側(cè)的開關(guān)更換為開斷容量更大的開關(guān),防止因開斷容量不足引起開關(guān)爆炸造成的變壓器出口短路。對母線及線路避雷器要全部更換為性能良好的氧化鋅避雷器。
5)不斷完善變壓器的保護配置。變壓器的繼電保護盡量采取微機化,雙重化,盡可能安裝母線差動保護、失靈保護,提高保護動作的可靠性、靈敏性和速動性。變壓器的中、低壓側(cè)應(yīng)配置限時速斷保護。
4.防止變壓器出口短路的管理措施
1)加強變壓器保護的年檢以及繼電保護的定值、保護壓板的管理工作,確保其動作的正確性,杜絕故障時因保護拒動對變壓器造成的損害。
2)科學(xué)合理的計算保護定值,消除保護“死區(qū)”,快速切除流過變壓器的故障電流。
3)對抗外部短路強度較差的變壓器或者受過出口短路沖擊發(fā)生變形的變壓器,對于系統(tǒng)短路跳閘后的自動重合或強行投運,應(yīng)看到其不利的因素。應(yīng)根據(jù)短路故障是否能瞬時自動消除的概率,對近區(qū)架空線或電纜線路取消使用自動重合閘,或適當(dāng)延長合閘間隔時間以減少因重合閘不成而帶來的危害,并且盡量對短路跳閘的變壓器進行試驗檢查。
4)加強對線路的巡視,發(fā)現(xiàn)長高的樹木及時砍伐,防止線路接地造成的變壓器出口短路或者引起的過電壓。
5)加強電纜構(gòu)封堵,嚴防開關(guān)室,避免小動物進入引起的出口短路。
6)對于全封閉的開關(guān)室,加裝排氣扇通風(fēng),或者安裝抽濕機,始終保持開關(guān)室的干燥,防止設(shè)備凝露及污閃事故造成的變壓器出口短路。
7)加強對變壓器出口處避雷器的預(yù)試和運行維護,確保其對因雷擊等產(chǎn)生的過電壓的吸收,防止避雷器損壞造成的變壓器出口短路。
8)加強變電設(shè)備的運行管理(強化巡檢制度),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷。
9)加強技術(shù)監(jiān)督工作,嚴禁設(shè)備超周期運行,對室內(nèi)母線及瓷瓶定期清掃,及時進行耐壓試驗,確保設(shè)備絕緣良好。
10)每年安排2次以上的設(shè)備紅外線普測,積極開展避雷器在線監(jiān)測、絕緣在線監(jiān)測、高壓開關(guān)SF6氣體在線監(jiān)測等項目,及時掌握設(shè)備運行狀況。
11)對新投運的變壓器和未作過變形測試的變壓器全部做一次變形測試,保留測試數(shù)據(jù),這樣,在變壓器遭受出口短路沖擊后,可以此作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)判斷變壓器變形程度,認定變壓器能否繼續(xù)運行。對未發(fā)生明顯繞組變形的變壓器,及時投入運行,不僅節(jié)省了大量的人力、物力和財力,還大大縮短了檢修周期。
12)加強電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的科學(xué)管理,合理安排運行方式,限制短路電流,減小出口短路對變壓器造成的損害。
5.結(jié)語
電力變壓器是電力網(wǎng)的核心設(shè)備之一,其穩(wěn)定、可靠運行將對電力系統(tǒng)**起到非常重要的作用。應(yīng)從設(shè)計制造、工藝、材料以及運行維護水平方面加強提高,減少變壓器故障的發(fā)生。