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    试论电力变压器的保护

    1概述
    电力变压器是电力系统中十分重要的电器元件,同时大容量的变压器也是十分贵重的元件,因此保证电力变压器的安全稳定运行,既是电力系统安全稳定运行的重要措施,也是保证系统运行经济性的重要前提。变压器是根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。通常安装在电线杆、台架或配电所中,一般将 6~10 千伏电压降至 400 伏左右输入用户。就电力变压器的保护措施进行深入探讨。

    2电力变压器的常见故障类型
    2.1 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障
    变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位。
    主要原因是:由于长期过负荷运行、或散热条件差、或使用年限长,使变压器绕组绝缘老化脆裂,抗电强度大大降低;变压器多次受到短路冲击,使绕组受力变形,隐藏着绝缘缺陷,一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿;  变压器油中进水使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压,造成绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位,由于绝缘膨胀,使油道阻塞,影响了散热,使绕组绝缘由于过热而老化,发生击穿短路;由于防雷设施不完善,在大气过电压作用下,发生绝缘击穿。
    2.2 变压器套管故障
    主要是套管闪络和爆炸,变压器高压侧一般使用电容套管,由于套管瓷质不良或者有沙眼和裂纹,套管密封不严,有漏油现象;套管积垢太多等都有可能造成闪络和爆炸。
    2.3 铁心绝缘故障
    变压器铁芯由硅钢片叠装而成,硅钢片之间有绝缘漆膜。由于硅钢片紧固不好,使漆膜破坏产生涡流而发生局部过热。同理,夹紧铁心的穿心螺丝、铁等部件,若绝缘损坏也会发生过热现象。此外,若变压器内残留有铁屑或焊渣,使铁芯两点或多点接地,都会造成铁芯故障。
    2.4 分接开关故障
    变压器分接开关故障是变压器常见故障之一。由于开关长时间靠压力接触,会出现弹簧压力不足,使开关连接部分的有效接触面积减小,以及接触部分镀银层磨损脱落,引起分接开关在运行中发热损坏。
    分接开关接触不良,经受不住短路电流的冲击而造成分接开关烧坏而发生故障;在有载调压的变压器,分接开关的油箱与变压器油箱一般是互不相通的。
    若分接开关油箱发生严重缺油,则分接开关在切换中会发生短路故障,使分接开关烧坏。
    2.5 瓦斯保护故障
    瓦斯保护是变压器的主保护,轻瓦斯作用于信号,重瓦斯作用于跳闸。下面分析瓦斯保护动作的原因及处理办法:第一,轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是:变压器内部有轻微故障;变压器内部存在空气;二次回路故障等。运行人员应立即检查,如未发现异常现象,应进行气体取样分析。第二,瓦斯保护动作跳闸时,可能变压器内部产生严重故障,引起油分解出大量气体,也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸,应先投备用变,然后进行外部检查。检查油枕防爆门,各焊接缝是否裂开,变压器外壳是否变形;最后检查气体的可燃性。

    3电力变压器的保护措施
    3.1 防雷保护
    装设避雷器保护,防止雷击过电压。配变的防雷保护,采用装设无间隙金属氧化物避雷器作为过电压保护,以防止由高低压线路侵入的高压雷电波所引起的变压器内部绝缘击穿,造成短路,杜绝发生雷击破坏事故。采用避雷器保护配变时,一是要通过正常渠道采购合格产品,安装投运前经过严格的试验达到运行要求再投运;二是对运行中的设备定期进行预防性试验,对于泄漏电流值超过标准值的不合格产品及时加以更换;三是定期进行变压器接地电阻检测,对100kVA 及以上的配电变压器要求接地电阻必须在4Ω以内,对100kVA 以下的配电变压器,要求接地电阻必须在10Ω以内。如果测试值不在规定范围内,应采取延伸接地线,增加接地体及物理、化学等措施使其达到规定值,每年的 4 月份和 7 月份进行两次接地电阻的复测,防止焊接点脱焊、环境及其它因素导致接地电阻超标。
    如果变压器接地电阻超标,雷击时雷电流不能流入大地,反而通过接地线将雷电压加在配电变压器低压侧再反向升压为高电压,将配变烧毁;四是安装位置选择应适当,高压避雷器安装在靠配变高压套管最近的引线处,尽量减小雷电直接侵入配变的机会,低压避雷器装在靠配变最近的低压套管处,以保证雷电波侵入配变前的正确动作,按电气设备安装规范标准要求安装,防止盲目安装而失去保护的意义。
    3.2 日常保护
    进行日常维护保养,及时清扫和擦除配变油污和高低压套管上的尘埃,以防气候潮湿或阴雨时污闪放电,造成套管相间短路,高压熔断器熔断,配变不能正常运行;及时观察配变的油位和油色,定期检测油温,特别是负荷变化大、温差大、气候恶劣的天气应增加巡视次数,对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于95℃,温升不得超过55℃,为防止绕组和油的劣化过速,顶层油的温升不宜经常超过45℃;摇测配变的绝缘电阻,检查各引线是否牢固,特别要注意
    的是低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常;加强用电负荷的测量,在用电高峰期,加强对每台配变的负荷测量,必要时增加测量次数,对三相电流不平衡的配电变压器及时进行调整,防止中性线电流过大烧断引线,造成用户设备损坏,配变受损。联接组别为yyn0的配变,三相负荷应尽量平衡,不得仅用一相或两相供电,中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%,力求使配变不超载、不偏载运行

    3.3 合理选择配变的安装地点
    配变安装既要满足用户电压的要求,又要尽量避免将其安装在荒山野岭,易被雷击,也不能安装在远离居民区的地方,以防不法分子偷盗。安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护,不便于工作人员的管理;避免在配电变压器上安装低压计量箱,因长时间运行,计量箱玻璃损坏或配变低压桩头损坏不能及时进行更换,致使因雨水等原因烧坏电能表引起配变受损;不允许私自调节分接开关,以防分接开关调节不到位发生相间短路致使烧坏配电变压器;在配变高低压端加装绝缘罩,防止自然灾害和外物破坏,在道路狭窄的小区和动物出入频繁的森林区加装高低压绝缘罩,防止配电变压器接线桩上掉东西使低压短路而烧毁配变;定期巡视线路,砍伐线路通道,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。
    结束语
    综上所述,电力变压器运行是否正常直接影响电力用户生产和生活用电,并关系到用电设备的安全。
    为了保证电力用户用上优质、安全电能,作为配变运行管理人员,一定要做到勤检查、勤维护、勤测量,及时发现问题及时处理,采取各种措施来加强配电变压器的保护,防止出现故障或事故,以保证配电网安全、稳定、可靠运行。

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