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大型變壓器的常見故障及日常巡視、維護

 

引起變壓器爆炸著火的具體原因一般有以下幾個方面:
1.繞組絕緣損毀產生短路,引起著火或爆炸事故
  (1)繞組絕緣老化、變質、絕緣強度降低,嚴重時失去絕緣作用,造成繞組匝間、層間短路,使繞組發熱燃燒。在繞組發生短路故障時,產生放電電弧,其溫 度達3000℃以上,絕緣油在高溫作用下,分解出大量可燃性氣體(氫氣和乙炔氣體等),與空氣混合達到一定濃度,形成爆炸性混合物,遇到放電火花就發生燃 燒或爆炸。引起繞組絕緣老化的原因有:
  1)變壓器長期過負荷引起絕緣老化。由前面對變壓器的負荷能力和絕緣劣化等問題的闡述、可以知道變壓器絕緣的壽命主要取決于繞組溫度相連續作用的時 間。繞組的溫度超高,作用時間越長,變壓器絕緣劣化速度越快,使用期限也愈短。因為目前運行中的變壓器的繞組的絕緣不外乎是電纜紙、棉紗和絲線等浸以絕緣 漆,這類絕緣屬于A級絕緣,它的最高運行溫度是105℃(即環境溫度為40℃時,對于強油風冷變壓器的油溫升高35℃,繞組與油的平均溫差為30℃)。若 超過這個溫度極限,A級絕緣材料便很快失去機械強度而變脆,從而使得變壓器在正常電壓作用下的振動、電動力和電流沖擊下使絕緣損毀,引起繞組層間和匝間短 路。
  2)絕緣油的破化腐蝕作用使絕緣老化變質。變壓器的絕緣油在較高溫度作用下,由于油中殘留有少量空氣,或纖維因受熱分解產生的氧氣,都能夠使油氧化。 變壓器運行溫度越高,變壓器各密封處調入空氣越多,油氧化(老化)越厲害。油溫在80℃以下,氧化很微弱,當油溫超過95℃以后,氧化速度劇增,油溫超過 115~l20℃時油就開始裂解。絕緣油氧化后酸價增加、tgδ增大。酸價提高后,絕緣將受到腐蝕作用,使絕緣老化變質,降低了絕緣強度。絕緣油氧化嚴重 時,還析出油泥和水分,油泥沉淀于固體介質表面,影響散熱,使局部溫度升高,又進—步加速了絕緣的老化。絕線上堆積油泥以后,使得絕緣物的有效爬電距離大 為縮短,容易形成表面閃絡放電,這也加速了油的氧化和絕緣的老化、變質。
  (2)由于進水使絕緣強度降低而引起匝間短路事故。變壓器進水多從高壓套管的端子帽底部進入,因為端子帽底部密封墊老化、變質(脆裂)后臺引起滲水或 大雨中沿高壓引線進水,引起出線根部附近的高壓線困匝間或層間短路。前幾年這類事故在大容量變壓器中不斷發生,從后面的事故實例中可以看出。強迫油循環水 冷變壓器,由于冷卻器漏水到油里去,引起絕緣強度降低造成短路。如某水電廠90MVA(220kV)主變壓器,誤投漏水的冷卻器、致使在溫升加壓試驗時, 重瓦斯動作,高壓繞組匝間短路。
  另外,變壓器的油枕頂部、防爆膜、呼吸器、潛油泵的進油閥門桿的密封盤相處密封不嚴,進水、進潮氣或進空氣,從而使絕緣降低,造成匝間或層間短路。例 如,某變電站SFSL2-20000/110主變壓器,因油枕呼吸器沒有油封,運行管理不善,油枕內積水,沿瓦斯繼電器連通管流至線路上,造成 110kVC相線路由上至下第21、28匝間擊穿短路。
  (3)焊渣、鐵磁物質等雜物(如過濾網及活性氧化鋁等)進入變壓器,不僅可將油道堵塞,還會使絕緣碳化引起匝間短路。鐵磁物質吸附在繞組處引起絕緣強度降低,使繞組故障。

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