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关于配电变压器几种损坏情况的分析

详细内容

一、我县配电变压器的损坏情况和运行现状

  (一)、我县配电变压器的损坏情况

  根据一九八三年盖州和熊岳两个农电试修所的不完全统计,全年因各种原因而交接修理的配电变压器有210台。其中因线圈受潮绝阻不合格的有86台。外力破坏打碎套管的有13台其余川台则是由于各种缺陷。隐患而遭到损坏的。损坏率为每百台5.3次按损坏原因可分下列各种情况:

  1、因缺油、油中含有水份、杂质,使线圈绝缘受潮和油耐压强度降低而损坏的有44台,占总损坏台数的39.6%

  2、因累计过负荷,温升超过规定值,使绝缘介质变脆老化,变压器油过热分解而损坏的有19台,占总损坏数的17。1%

  3、因没安装避雷器或避雷器失效雷击而损坏的有15台,占总损坏台数的13.5%

  4、因架设不合格,外力因素或失修造成二次侧混线短路而损坏的有11台,占总损坏台数的9.9%

  5、因过载、短路时,一、二次没有安装合格的熔丝,失去保护而损坏的有7台,占总损坏台数的6.3%

  6、因高压套管受污、,受损(裂纹、破解)对油箱击穿放电而损坏的有5台,占总损坏台数的4.5%

  配电变压器的损坏,不仅造成了严重的经济损失,而且,有的还造成了重大触电伤亡事故。我县在这方面的教训是惨痛的。

  为了及时发现配电变压器存在的缺陷,自今年三月份开始,我局安排了盖州、熊岳两个试修所,对全县各农村用户配电变压器着手进行试验,试验结果表明,有相当数量的一部分配电变压器是带病运行的。例如,仅就盖州试修所现已试验完的535台的情况来看,其中缺油的有105台,占试验总数的19.6%,油耐压合格的有38台,占试验总合数的7.1%不合格的有50台,占试验总台数的9。3%交流耐压不合格的有30台,占试验总台数的5.6%。

  二、配电变压器损坏原因分析

  经验证明,配电变压器内损坏,不管程度如何,大都是绝缘结构、绝缘介质(电缆纸、变压器油等)在很多因素(如温度、电气、化学和机械等,的作用下,而遭到损坏的。

  温度是配电变压器运行中最常遭到因素。它是由介质损失和变压器的铜铁损而引起的。除正常运行温度外,还会碰到过载和短路时产生的过电流引起的温度骤升(短路时短路电流达到额定电流的25~30倍。因而,铜损将达到额定电流时几百倍,使绕组温度上升非常迅速)。

  变压器的固体绝缘介质在温度作用下,将会失去水份、变脆、机械强度下降。若温度持续上升,使发热量不断增加,形成恶性循环使绝缘介质进一步烧熔、烧裂、烧焦,直至完全破坏。这就是所谓的热击穿。发生热击穿的时间较慢,一般要经历数小时的时间。但当突发短路时,所经历的时间比较短,当有适合的保护时,不会发生热击穿。如果我们以绕组温度达到250℃不烧毁为限,所需时间为:

  式中:ZK一变压器漏阻抗标么值,

  jcp一变压器平均电流密度。

  如果取ZK=0.055, jcp=3.0A/mm2

  (设为铜导线),则

  t&asymp25

 根据熔丝的安一秒特性,熔丝会提前熔断。

  变压器油在温度作用下会发生过热分解,使性能劣化。瓷质绝缘如套管在温度作用下也将会出现空隙,以致损坏。

  电气作用也是配电变压器运行中经常耐受的因素。变压器的绝缘,除了长期承受工 作电压外,而且还将短时或瞬时承受内部过电压和大气过电压的作用。工作电压的作用是长期的,主要从绝缘簿弱的部位局部放电,从而发展为电化学击穿。而过电压的时作用,主要是产生积累效应,使少化程度逐步扩大,最后导致电击穿。电击穿的形成机理是绝缘介质中的自由电子,在强电场的作用下,使其运动速度加快,动能剧增,发生游离,形成电子崩,构成放电形成阶段。如放电通道进一步发展,电流剧增,介质破坏,电压降为零,构成放电完成阶段,即主放电阶段。主放电时间很快,一般在零点几秒内就可完成。

  化学作用通常也是配电变压器运行中往往不可避免的因素。化学作用主要是指氧化,水解和生成沉淀物的过程。例如固体绝缘介质、变压器油接触空气后,在温度的共同作用下,可引起氧化析出沉淀物,腐蚀、影响绝缘,使其发生化学变化导致老化最后以击穿的形式而破坏。化学变化主要是由于在绝缘介质中电场不均匀的地方,发生局部放电而引起的。我们把局部放电引起介质的化学变化,使之老化直至最后发展成热击穿的全部过程叫做电化学击穿。电化学击穿的时间一般较长,有时要经历数小时到数年。机械力的作用,往往也是变压器运行中可能遇到的,如电动力。尤其是突发短路,将出现很大电动力(因为电动力与电流的平方成正比,突发短路时