2019年初級注冊安全工程師《專業(yè)實(shí)務(wù)》考點(diǎn):配電變壓器燒毀事故的原因初探

配電變壓器燒毀事故的原因初探：

電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，配電變壓器燒毀是比較常見的設(shè)備事故。其中大部分是由于過電壓(雷擊、誤操作、線路故障所造成)或過電流(低壓側(cè)短路、過負(fù)荷等原因造成)引起的。2003年6～11月，我局連續(xù)有5臺配電變壓器燒毀，經(jīng)調(diào)查配電變壓器所帶負(fù)荷很小，也沒有外力破壞跡象，這個(gè)奇怪現(xiàn)象引起了我們的注意。通過對這幾臺變壓器的解剖檢查，我們發(fā)現(xiàn)這幾臺變壓器有幾個(gè)共同點(diǎn)：(1)W相高壓線圈頂部有明顯放電痕跡，其他兩相正常;(2)鐵心頂部、夾件及油箱底部有水;(3)三相繞組沒有受電磁力扭曲變形。這就出現(xiàn)了這樣幾個(gè)疑問：(1)水珠如何形成;(2)水分進(jìn)入變壓器的原因;(3)變壓器制造中是否存在設(shè)計(jì)缺陷;(4)變壓器是否存在質(zhì)量問題。

于是我們作了如下分析：配電變壓器在正常運(yùn)行過程中，隨著一天中環(huán)境溫度和負(fù)荷的變化，自身溫度也在變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，變壓器內(nèi)的絕緣油也要膨脹，并把本體中多余的油排向油枕，油枕內(nèi)的油增多，油面上升，把油枕中多余的空氣排出，保持氣壓的平衡，當(dāng)本體溫度下降時(shí)，整個(gè)過程正好相反。這種“呼吸”過程每天都在進(jìn)行，它是靠油枕上部一個(gè)呼吸螺絲來完成的。在白天溫度高時(shí)變壓器呼出空氣，夜晚溫度低時(shí)變壓器吸進(jìn)空氣，而夜晚的空氣濕度比白天的要高，這樣呼出低濕度的空氣，又吸進(jìn)高濕度的空氣，就有了一個(gè)濕度差，日積月累，這個(gè)濕度差所累積的水分便在油枕的內(nèi)壁上凝結(jié)成水滴，滴落在油枕的油中，沉積在油枕下部(這個(gè)過程在雨水充沛、濕度大的季節(jié)，會更加明顯)。隨后，積聚的水分會隨著變壓器本體的呼吸油流，進(jìn)入變壓器本體，由于水的比重比油大，水珠會向下沉落。在水沉落過程中有三種結(jié)果會造成變壓器燒毀：(1)直接進(jìn)入線圈上部的層間或匝間，會使這些部位的絕緣大幅度下降，直至擊穿;(2)通過熱對流的油流進(jìn)入線圈下部，造成局部絕緣首先擊穿;(3)沉積到底部，逐漸使絕緣油絕緣能力下降。變壓器W相線圈就在油枕到本體連接油管下部，所以，最先受到破壞。

以上情況在每一臺充油配電變壓器中都會存在。為防止這種情況，大容量變壓器要使用呼吸器，利用吸濕劑來防止水分的積聚，或利用隔離膜，與空氣隔離。小容量變壓器一般不需要安裝呼吸器，但應(yīng)適當(dāng)提高油枕內(nèi)油管口的高度，以解決水分積聚的問題。

分析到這里時(shí)，我們就開始懷疑這5臺配電變壓器的油枕是不是有問題。帶著這個(gè)問題我們打開了油枕，發(fā)現(xiàn)這5臺配電變壓器的油枕中，油管的管口幾乎與油枕底部在同一平面，根本起不到防止水分進(jìn)入變壓器本體的作用，為配電變壓器的正常運(yùn)行留下了隱患。

綜上分析，這些變壓器存在制造缺陷，是造成這幾起配電變壓器事故的主要原因。在當(dāng)前安全問題被日益重視的形勢下，生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)及時(shí)改進(jìn)，以消除安全隱患;供電企業(yè)在購置變壓器時(shí)也應(yīng)認(rèn)真檢查檢驗(yàn)，將存在安全隱患的變壓器拒之電網(wǎng)之外，以確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。