邊曉東
摘要:隨著我國經濟建設的不斷發(fā)展,我國電力工業(yè)規(guī)模也迅速壯大起來,電力變壓器的使用也快速增長。在電能的傳輸和配送過程中,電力變壓器是能量傳輸、轉換的關鍵,是國民經濟各行各業(yè)和千家萬戶能量來源的基礎,是電網中最關鍵的設備。電力設備的安全運行是杜絕電網重大事故的第一道防御系統(tǒng)。因此,本文通過對電力變壓器的常見事故入手,提出變壓器相應的保護預防措施。
關鍵詞:電力工業(yè) 變壓器 事故 國民經濟
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(b)-0132-01
1 電力變壓器概述
現(xiàn)階段,電力作為和行各業(yè)廣泛采用的能源,成為行業(yè)運行的基礎條件。而對于遠距離用地地區(qū)要經過傳輸。當傳輸?shù)墓β使潭ū3植蛔儠r,傳輸?shù)碾妷涸礁撸瑒t所需的電流越小,因為電壓將正比于電流。所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗。就目前現(xiàn)狀來看,要想制造電壓很高的發(fā)電機,技術要求較高,無法達到,所以要用專門的設備將發(fā)電機端的電壓升高以后再輸送出去,這種設備就是所說的變壓器。另一方面,在受電端通過用降壓變壓器將高壓降低到配電系統(tǒng)的電壓,還要經過一系列配電變壓器將高壓降低到合適的范圍內的值以供使用。
一般來講,用于交流電能轉換的電氣設備就是變壓器。它能夠把一種交流電壓、交流電流的電能轉換成相同頻率的另一種交流電壓、交流電流的電能。電壓經降壓變壓器變壓后,通過獲得各種用電設備所需的電壓,獲得相應的電能,來滿足用戶所用電的需要。變壓器在運行過程中,在各種因素的影響下可能導致變壓器出現(xiàn)故障;當變壓器出現(xiàn)故障時,就會限制發(fā)電機的出力,對部分用戶的供電量就會減少;忽視變壓器的檢查,如果不及時維修發(fā)現(xiàn)事故并進行處理,可能對整個電網安全可靠供電系統(tǒng)造成很大的威脅,也會影響整個國民經濟的發(fā)展水平和速度。
2 電力變壓器在運行中常見事故
電力變壓器是傳輸、分配電能的紐帶,是電力網的關鍵,其安全運行不僅關系到廣大用戶的電能質量,也關系到整個系統(tǒng)的安全程度。電力變壓器的健康狀況決定其可靠性,這也與設計制造、結構材料、檢修維護等有密切相關。變壓器在發(fā)生事故之前,通常都會有異常情況,因為變壓器內部故障是由輕微發(fā)展為嚴重的。目前,變壓器在運行中常見的事故如下。
2.1變壓器聲響問題
變壓器在運行一段時間后,內部常出現(xiàn)異常聲響。引起這種現(xiàn)象有多種可能:嚴重的過負荷會使變壓器內部發(fā)生沉重的“嗡嗡”聲;內部有接觸不良或有擊穿點,使變壓器內部發(fā)生“噼啪”的放電聲;變壓器中的個別零件松動,變壓器鐵芯沒有被夾緊,造成硅鋼片振動,會發(fā)出強烈噪聲;電網中有接地或短路故障時,繞組中流過很大的電流,會發(fā)出強烈的噪聲;鐵芯出現(xiàn)諧振,變壓器發(fā)生忽粗忽細的噪聲;變壓器的原邊電壓過高、電流過大都會發(fā)生異聲;過電壓、繞組或引出線對外殼放電,或鐵芯接地線斷開,致使鐵芯對外殼放電,均使變壓器發(fā)出放電聲。
2.2變壓器油位、油溫、油質問題
對于油位,通常情況下油位的變化也受到油溫的影響。隨著油溫的變化,油位也相應出現(xiàn)—定范圍的改變。然而,在特殊情況下,出現(xiàn)滲油、滲水等故障和其他事故時也會引起油位的升降變化。其次,負荷狀況、環(huán)境溫度等條件也與油溫的變化有關。所謂“假油位”現(xiàn)象,就是當油位變化與這些因素不一致時出現(xiàn)的;還有一種情況就是當油標管堵塞,或者防爆管排氣孔堵塞等,這都可能產生假油位。對于油質,變壓器油的主要作用是冷卻和絕緣。當長時間過熱運行或殼體進水,吸收潮氣,會使油質變壞。對于油溫,當變壓器正常運行時,油溫如果突然升高經常是變壓器內部過熱的原因。鐵芯著火,繞組匝間短路,內部螺絲松動等現(xiàn)象都易在繞組與外殼間發(fā)生擊穿放電,造成嚴重事故。
2.3變壓器著火
當變壓器內部發(fā)生故障時,又沒有及時的進行處理,就有可能著火,引發(fā)火災。如果變壓器著火,油箱內的絕緣油會燃燒,進而變成氣體;緊接著就是油箱爆裂,燃燒著的絕緣油向變壓器外部噴出,從而引起更大的火勢,最終將會對機械設備、人身安全、財產等造成損害。變壓器在運行過程中,其導線內部或外部出現(xiàn)短路現(xiàn)象,當受到嚴重過負荷、雷擊或外界火源逼近變壓器等變壓設備時,都可能導致變壓器著火。
2.4接頭過熱
載流接頭作為變壓器本身及其聯(lián)系電網的重要組成部分,如果接頭連接工作做不到位,將引起聯(lián)線的發(fā)熱,嚴重會出現(xiàn)燒斷現(xiàn)象,變壓器的正常運行和電網的安全供電受到了嚴重限制。所以,一定要及時解決接頭過熱問題,杜絕產生用電事故。對于銅鋁連接,變壓器的引出部位屬于銅制的,當處于潮濕的場所時,不能將鋁導體用螺栓與銅端頭連接一起,以免產生問題。當含有溶解鹽的水分滲入銅與鋁的接觸面中,受到電耦的作用后,會出現(xiàn)電解反應,鋁被強烈電腐蝕后,結果,觸頭很快就會遭到損壞,以致發(fā)熱甚至可能造成重大事故。
3 電力變壓器的保護預防措施
3.1在變壓器運行方面
首先,對于沒有人值班的變電所要按規(guī)定要求進行巡查。對于一些特殊天氣條件,例如高溫、污穢、大霧、雨雪等,應增加對相關裝置發(fā)生故障時檢查次數(shù),除巡查外,還應有安排地進行變壓器的停電清掃,來確保變壓器處于可以完好的狀態(tài)運行。其次,對與檢修過或長時間不用的變壓器,還應當檢查其接地線是否正常;核對分接開關的位置和測量絕緣電阻也是非常必要的;檢查變壓器上層油溫是否處于所規(guī)定的范圍內;可以通過定期用紅外線測溫儀對變壓器進行測溫。由于每臺變壓器受到的負荷不同、所處的冷卻條件、季節(jié)不同等,所以運行中的變壓器不能以上層油溫不能超過所規(guī)定的值為依據(jù),還應以往運行經驗為依據(jù),還可以通過與上次的油溫進行對比。再次,對于油質的檢查,透明、微帶黃色的油質較好;油面應符合周圍溫度的標準線。
3.2在變壓器保護預防技術方面
一方面,安裝一些避雷器進行保護,防止雷擊過電壓。配電變壓器是配電網中非常重要的設備,一旦發(fā)生雷擊損壞事故,就會造成停電,直接影響到工農業(yè)生產和人民生活和安全問題。所以,如果條件允許的情況下,最好采用避雷器來保護,在中性點不接地的系統(tǒng)中,也可采用兩相閥型避雷器一相保護間隙的保護方式。另外,也可根據(jù)具體情況在變壓器低壓側加裝避雷器或擊穿保險器,能進一步提高變壓器安全可靠性。另一方面,要有選擇性地對故障線路進行切除,通過正確選擇熔斷器的熔體及低壓過電流保護定值,從而全方面有效地保護配變。
4 結語
要使配電變壓器保持長期安全可靠運行,必須清楚變壓器的常見事故及處理方法,一方面加強日常的運行管理檢查;一方面提高保護配置技術水平。從業(yè)人員一定要做到勤檢查、勤維護、勤測量,及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理,采取各種措施來加強配電變壓器的保護,防止出現(xiàn)故障或事故,以保證配電網安全、穩(wěn)定、可靠運行。
參考文獻
[1] 李丹娜,孫成普.電力變壓器應用技術[M].中國電力出版社,2009.
[2] 謝毓城.電力變壓器手冊[M].機械工業(yè)出版社,2003.
[3] 崔西鵬.電力變壓器的常見異常及事故處理[J].科技資訊,2011(10).