引言(1)
油浸式變壓器由于其耗能少、運行效率高,在工廠配電系統(tǒng)中大量使用,是輸配電系統(tǒng)中極其重要的電氣設(shè)備。我公司現(xiàn)階段大約有800多臺變壓器,其中絕大部分為油浸式變壓器,在生產(chǎn)動力輸配系統(tǒng)中起著重要的作用。但由于油浸式變壓器其內(nèi)部絕緣材料的特殊性,并有大量可燃絕緣油,一旦變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重過載、短路等故障,不僅會燒毀變壓器,而且由于絕緣物和油在電弧的作用下急劇汽化使變壓器內(nèi)部壓力急劇增加,輕則使變壓器損壞,重則起火爆炸,大量噴油還能將火災(zāi)進一步擴大。我廠采用連續(xù)式生產(chǎn)方式,生產(chǎn)負荷飽滿,而且生產(chǎn)現(xiàn)場多為1、2級防火、防爆區(qū),因此預(yù)防變壓器火災(zāi)事故也日益顯得重要。近年來,我廠也陸續(xù)發(fā)生過變壓器火災(zāi)事故,給生產(chǎn)、生活造成了很大的影響?,F(xiàn)針對變壓器起火原因及如何預(yù)防進行了探討和分析,希望對預(yù)防變壓器火災(zāi)事故能有所幫助。
變壓器火災(zāi)事故各種形式及其對策(2)
1 短路故障
變壓器短路故障可能有下列形式:①變壓器內(nèi)部繞組短路。變壓器內(nèi)部繞組短路有繞組的多相短路、單相匝間短路、單相接地短路等。當變壓器內(nèi)部繞組短路時,絕緣物和油在電弧的作用下急劇汽化使變壓器內(nèi)部壓力急劇增加,容易導(dǎo)致變壓器油箱爆炸,不僅會燒毀變壓器,而且還會引起火災(zāi)事故,使事故進一步擴大。②變壓器外部絕緣套管及引出線發(fā)生相間短路或一相碰殼短路時,會產(chǎn)生很大的短路電流,線圈絕緣加速老化,甚至引起內(nèi)部故障,造成事故。③當變壓器發(fā)生外部負載短路時,變壓器將承受為正常電流數(shù)十倍的短路電流,可能在繞組中引起機械應(yīng)力,而機械應(yīng)力正比于電流的平方,數(shù)十倍的短路電流會產(chǎn)生比正常應(yīng)力高數(shù)百倍的機械應(yīng)力,這么大的機械應(yīng)力會使繞組變形,引起變壓器故障,如不能及時切斷變壓器會引起爆炸,產(chǎn)生火災(zāi)事故。如一臺阻抗為5%的變壓器,當短路發(fā)生在最大電壓下時,起始短路應(yīng)力是正常滿負荷狀態(tài)的400倍,這么高的機械應(yīng)力使繞組輕易變形,而導(dǎo)致變壓器內(nèi)部產(chǎn)生故障,可能會引起火災(zāi)。
相應(yīng)對策:①變壓器在運行前要進行絕緣強度試驗,試驗合格后,才能投入使用,并且在變壓器內(nèi)部增加瓦斯繼電保護。②在變壓器投運前進行絕緣測試,合格后才能投入使用。③在變壓器與負載間必須安裝短路保護,對于線路變壓器,一般在高壓側(cè)設(shè)跌落式熔斷器,對于配電站系統(tǒng)在高壓開關(guān)柜出線側(cè)設(shè)高壓熔斷器,但熔斷熔體的選擇一定要保證變壓器引出回路發(fā)生短路時能熔斷起到保護作用。
2 過電壓
過電壓可能有內(nèi)部過電壓和外部過電壓兩種形式:①變壓器一般與架空線相連接,架空線在雷雨天氣時,有可能遭到自然雷擊產(chǎn)生的外部過電壓的沖擊。對于10kV配電系統(tǒng),其過電壓幅值可達300~400kV,這種沖擊電壓足以使變壓器直接燒毀。②變壓器與高壓配電柜相連時,當在全閘、分閘和弧光接地時,可能使電力系統(tǒng)的某些參數(shù)發(fā)生變化。在參數(shù)發(fā)生變化的過渡過程中,產(chǎn)生工頻諧振引起電磁振蕩,會產(chǎn)生內(nèi)部過電壓對變壓器造成沖擊,這種沖擊基本上呈現(xiàn)具有高幅陡前的傳輸波形式,經(jīng)常是一系列沖擊波彼此快速通過。由于沖擊波的幅值較高,對于10kV配電系統(tǒng),其過電壓幅值可達幾百千伏,當它們達到變壓器繞組上時使變壓器受到嚴重沖擊,可能導(dǎo)致變壓器內(nèi)部絕緣擊穿,引起變壓器嚴重損壞,甚至燒毀變壓器引起火災(zāi)。
相應(yīng)對策:①變壓器與架空線連接時,在架空線安裝時同桿架設(shè)避雷線,變壓器與架空線連接點要按國家設(shè)計規(guī)范的要求安裝閥型避雷器,并在雷雨季節(jié)來臨之前對其進行檢測,合格后投入使用。②變壓器與高壓配電柜連接時,在高壓配電柜上加裝閥型避雷器,并且與整個配電站的絕緣相匹配。