配电干式变压器损坏原因分析及预防措施

分析了：过载、非法加油等配电干式变压器常见损坏原因。提出了防止干式变压器损坏的对策。关键词：配电干式变压器；过载；损坏原因分析1在广大农村地区，配电干式变压器经常损坏，尤其是在农村用电高峰期和雷雨季节。通过长期的跟踪调查，笔者发现配电干式变压器损坏的主要原因如下。1.1过载先先，随着人们生活水平的提高，用电量普遍快速增加。原配电干式变压器容量小，马拉小车小，不能满足用户需求，导致干式变压器过载运行。二是由于季节性和特殊天气等原因，用电高峰使得配电干式变压器过载。由于干式变压器长期过载运行，干式变压器内部元件、线圈和油绝缘老化，干式变压器烧毁。1.2绕组绝缘潮湿。先先，配电干式变压器的负荷分布大多具有季节性和时效性。特别是在农忙季节，配电干式变压器会在过载或满载情况下使用，晚上会在轻载情况下使用。负荷曲线差异较大，运行温度高达80，较低温度为10。而且由于农村干式变压器容量小，没有安装专门的呼吸装置，大部分都是在储油柜加油口盖上呼吸，所以空气中的水分会在绝缘油中逐渐增加。根据运行八年以上的配电干式变压器的维护，每个干式变压器底部的平均水分超过100克，这是由随热膨胀、随冷收缩的呼吸空气从油中沉淀出来的。二是干式变压器缺油降低了油位，增加了绝缘油与空气的接触面，加速了空气中的水分进入油位，降低了干式变压器的内部绝缘强度。当绝缘降低到一定值时，干式变压器发生击穿短路故障。1.3违反规定给配电干式变压器加油一名电工给运行中的配电干式变压器加油。1小时后，干式变压器高压降开关保险丝烧断两相，有轻微喷油。现场检查后，需要大修。干式变压器烧毁的主要原因是：一是新添加的干式变压器油与干式变压器箱内的油类型不一致。干式变压器油有几种油型，不同油型原则上不能混用；二是配电干式变压器加油时不停电，造成干式变压器内冷热油混合后循环油流加速，本体底部水分带起，循环到高低压线圈，导致绝缘下降，造成击穿短路；三是添加了不合格的干式变压器油。1.4无功补偿不当引起的谐振过电压为了降低线损，提高设备利用率，《农村低压电力技术规程》中规定100 kVA以上容量的配电干式变压器应采用无功补偿装置。如果补偿不当，运行线路上的总容抗和总感抗相等，运行线路和设备会发生铁磁谐振，引起过电压和过电流，烧毁配电干式变压器等电气设备。1.5农村电网的系统铁磁谐振过电压，由于10 kV配电线路长度、对地距离、导线规格不一致，配电干式变压器、电焊机、电容器、大负荷投切等运行参数发生较大变化，或者10 kV中性点不接地系统单相间歇性接地可能引起系统谐振过电压。当发生系统谐振过电压时，配电干式变压器的高压熔断器会熔断，严重的会导致配电干式变压器烧毁 #p#分页标题#e#

主要原因如下：一是避雷器安装试验不符合要求。一般三个避雷器在一点接地。在长期运行中，由于年久失修、风雨、气候变化等特殊情况造成严重腐蚀，导致接地点断开或接触不良。当发生雷电过电压或系统谐振过电压时，干式变压器因不能及时排干并降压而击穿；第二，由于大多数干式变压器都由保险公司投保，导致重保险公司赔付，忽视维修管理。有用户认为干式变压器有保险，安装不安装避雷器都无所谓。反正保险公司负责干式变压器赔偿，这也是配电干式变压器多年严重损坏的重要因素；第三，我们只注重干式变压器高压侧避雷器的安装试验，而忽略了干式变压器低压侧避雷器的安装试验。干式变压器低压侧遭雷击时，逆变器会冲击干式变压器高压侧线圈，低压侧线圈也可能受损。1.7二次短路当配电干式变压器第二次短路时，二次侧会产生数倍甚至数十倍于额定电流的短路电流，而一次侧会产生较大的电流来抵消二次侧短路电流的退磁。一方面，如此大的短路电流将在干式变压器的线圈中引起巨大的机械应力，这将导致线圈压缩、松动并从主绝缘和辅助绝缘上脱落，并使线圈变形。另一方面，由于短路电流的存在，一次和二次线圈的温度急剧上升。此时，如果一次保险和二次保险选择不当或用铝线和铜线代替，干式变压器的线圈可能会迅速烧毁。1.8分接开关压接不良先先，分接开关本身质量差，结构不合理，弹簧压力不足，动、静触头接触不完全，错位的动、静触头绝缘距离变小，导致两个分接开关之间放电或短路，迅速烧坏干式变压器的分接线圈或整个绕组；二是由于人为原因，个别电工对空载调压原理不清楚，导致调压后静、动触头部分接触，或干式变压器分接开关触头长期运行，静触头上有污物导致接触不良，干式变压器放电点火烧毁。1.9通气孔堵塞。一般在50千伏安以上的干式变压器油枕上安装“呼吸器”。“呼吸器”的盖子一般是透明的玻璃圆筒，里面装的是“吸湿剂”，在运输的时候很容易破。所以一般厂家不会在工厂安装，在干式变压器的储油柜内安装“呼吸器”的位置用螺丝在“吸潮剂”的位置密封一个“小方铁板”，起到防潮的作用。投入运行时，应及时拆除“小方铁板”。如果不及时取出，换上“呼吸器”，运行后绝缘油会因持续发热而受热膨胀

变压器内压力升高，油路无法循环，热量散发不出去，铁芯和线圈的热量越来越高，绝缘性能下降，较终导致干式变压器烧毁。 1.10 其它 配电干式变压器在日常运行维护管理中，经常出现的问题：一是检修或安装过程中，紧固或松动干式变压器导电杆螺帽时，导电杆随着转动，可能导致二次侧引出的软铜片相碰，造成相间短路或一次侧线圈引线断；二是在干式变压器上进行检修不慎掉下物体、工具砸坏套管，轻则造成闪络接地，重则造成短路；三是在并列运行的干式变压器检修、试验或更换电缆后未进行核相，随意接线导致相序接错，干式变压器投入运行后将产生很大的环流而烧毁干式变压器；四是在干式变压器低压侧装有防盗计量箱，由于空间问题、工艺压接不好，有的直接用导线缠绕，致使低压侧接线接触电阻过大，大负载运行时发热、打火，使导电杆烧坏。 2 对策 针对以上种种配电干式变压器损坏的原因分析，有相当一部分配电干式变压器损坏是可以避免的，还有一些只要加强设备巡视检查，严格安规章制度办事，就可以将干式变压器损坏事故消灭在萌芽状态。具体对策如下。 2.1 做好运行前的检查测试 配电干式变压器投运前必须进行现场检测，其主要内容如下。 油枕上的油位计是否完好，油位是否清晰且在与环境相符的油位线上。油位过高，在干式变压器投入运行带负荷后，油温上升，油膨胀很可能使油从油枕顶部的呼吸器连接管处溢出；过低，则在冬季轻负荷或短时间内停运时，可能使油位下降至油位计看不到油位。 套管、油位计、排油阀等处是否密封良好，有无渗油现象。否则当干式变压器带负荷后，在热状态下会发生更严重的渗漏现象。 防爆管(呼吸气道)是否畅通完好，呼吸器的吸潮剂是否失效。 干式变压器的外壳接地是否牢固可靠，因为它对干式变压器起着直接的保护作用。 干式变压器一、二次出线套管及它们与导线的连接是否良好，相色是否正确。 干式变压器上的铭牌与要求选择的干式变压器规格是否相符。如各侧电压等级、干式变压器的接线组别、干式变压器的容量及分接开关位置等。 测量干式变压器的绝缘。用1000～2500 V兆欧表测量干式变压器的一、二次绕组对地绝缘电阻(测量时，非被测量绕组接地)，以及一、二次绕组间的绝缘电阻，并记录测量时的环境温度。绝缘电阻的允许值没有硬性规定，但应与历史情况或原始数据相比较，不低于出厂值的70％(当被测干式变压器的温度与制造厂试验时的温度不同时，应换算到同一温度再进行比较)。 测量干式变压器组连同套管的直流电阻。配电干式变压器各相直流电阻的相互差值应小于平均值的4％，线间直流电阻的相互差值应小于平均值的2％。 若以上检查全部合格，将100 ℃以上的酒精温度计插入该干式变压器测温孔内，以便随时监测干式变压器的运行温度，再将干式变压器空投(不带负荷)，检查电磁声有无异常，测量二次侧电压是否平衡，如平衡，说明干式变压器变比正常，无匝间短路，干式变压器可以带负荷正常运行了。 2.2 运行中注意事项 对配电干式变压器在运行管理中必须做好如下内容。 在使用配电干式变压器的过程中，一定要定期检查三相电压是否平衡，如严重失衡，应及时采取措施进行调整。同时，应经常检查干式变压器的油位、温度、油色正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化，如已失效要及时更换，发现缺陷及时消除。 定期清理配电干式变压器上的污垢，必要时采取防污措施，安装套管防污帽，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻。 在拆装配电干式变压器引出线时，严格按照检测工艺操作，避免引出线内部断裂。发现干式变压器螺杆有转动情况，必须进行严格处理，确认无误后方可投运。合理选择二次侧导线的接线方式，如采用铜铝过渡线夹等。在接触面上涂上导电膏，以增大接触面积与导电能力，减少氧化发热。 在配电干式变压器一、二次侧装设避雷器，并将避雷器接地引下线、干式变压器的外壳、二次侧中性点3点共同接地，对100 kVA以上容量且电感设备较多的干式变压器宜采用自动补偿装置，功率因数宜选在0.85～0.93范围内自动投切进行补偿（切莫进行过补偿）。坚持每年一次的年度预防性试验，将不合格的避雷器及时更换，减少因雷击或谐振而产生过电压损坏干式变压器。 对无载调压后要进行直流电阻测量，在切换无载调压开关时，每次切换完成后，先先应测量前后两次直流电阻值，做好记录，比较三相直流电阻是否平衡。在确定切换正常后，才可投入使用。在各档位进行测量时，除分别做好记录外，注意将运行档直流电阻放在较后一次测量。 油浸式自冷干式变压器上层油温不宜经常超过85 ℃，较高不得超过95 ℃（配电干式变压器侧温孔插入温度计可随时测得运行干式变压器的即时温度），不得长期过负荷运行。但在日负荷系数小于1（日平均负荷与较大负荷之比），上层油温不超过允许值的情况下，可以按正常过负荷的规定运行，总过负荷值不应超过干式变压器额定容量的30%（室内干式变压器为20%）。当干式变压器上层油温超过95 ℃后，每增加5 ℃干式变压器内的绝缘（油等绝缘介质）老化速度要增加一倍，使用年限要相应减少。因此，必须避免长时间过负荷运行。 避免三相负载不平衡运行。干式变压器三相负载不平衡运行，将造成三相电流的不平衡，此时三相电压也不平衡。对三相负载不平衡运行的干式变压器，应视为较大电流的负荷，若在较大负荷期间测得的三相较大不平衡电流或中性线电流超过额定电流的25%时，应将负荷在三相间重新分配。 防止二次短路。配电干式变压器二次短路是造成干式变压器损坏的较直接的原因，合理选择配电干式变压器的高低压熔丝规格是防止低压短路直接损坏干式变压器的关健所在。一般情况下配电干式变压器的高压侧（跌落保险）熔丝选择在1.2～1.5倍高压侧额定电流以内，低压侧按额定电流选用，在此情况下，即使发生低压短路故障，熔丝也能对干式变压器起到应有的保护作用。#p#分页标题#e#