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關(guān)于低壓配電變壓器常見(jiàn)問(wèn)題對(duì)策研究
摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了低壓配電變壓器常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)急措施。
關(guān) 鍵 詞：低壓配電變壓器；常見(jiàn)問(wèn)題；對(duì)策研究
電力變壓器是靜止的電氣設(shè)備，工業(yè)企業(yè)的變壓器通常把6—10KV的高壓電降低為0.4KV的低壓電，供給電氣設(shè)備使用。一般把這種電力系統(tǒng)最末一級(jí)，直接把電能供給用戶(hù)的變壓器稱(chēng)為低壓配電變壓器。
一、低壓配電變壓器常見(jiàn)事故原因分析及應(yīng)急措施
1．變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響。
變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響可能有以下原因：a．嚴(yán)重的過(guò)負(fù)荷使變壓器內(nèi)部發(fā)生沉重的“嗡嗡”聲；b．由于內(nèi)部有接觸不良或有擊穿點(diǎn)，使變壓器內(nèi)部發(fā)生“吱吱”或“噼啪”的放電聲；c．由于變壓器頂蓋連接軸栓個(gè)別零件松動(dòng)，變壓器鐵芯未被夾緊，造成硅鋼片振動(dòng)，會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈噪聲；d．電網(wǎng)中有接地或短路故障時(shí)，繞組中流過(guò)很大的電流，會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲；e．變壓器接有大型動(dòng)力設(shè)備或能產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備時(shí)，設(shè)備運(yùn)行都可能導(dǎo)致變壓器發(fā)出“哇哇”的叫聲；f.由于鐵芯出現(xiàn)諧振，變壓器發(fā)生忽粗忽細(xì)的噪聲；g．變壓器的原邊電壓過(guò)高、電流過(guò)大都會(huì)發(fā)生異聲；h．由于過(guò)電壓、繞組或引出線(xiàn)對(duì)外殼放電，或鐵芯接地線(xiàn)斷開(kāi)，致使鐵芯對(duì)外殼放電，均使變壓器發(fā)出放電聲。
應(yīng)急措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器發(fā)出異常聲響時(shí)，應(yīng)根據(jù)上述分析判斷其可能的原因，有針對(duì)性的采取應(yīng)急措施。如變壓器內(nèi)部發(fā)出的異常聲響是由于零件松動(dòng)或繞組導(dǎo)線(xiàn)擊穿產(chǎn)生的，應(yīng)立即停電處理，以免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。
2．變壓器油位過(guò)高或過(guò)低。
一般情況下油溫的變化可以改變油位。隨著油溫的變化，油位也相應(yīng)出現(xiàn)—定范圍的改變。但是，在不正常情況下，由于滲油、滲水等故障和其他事故也會(huì)引起油位的異常變化。其次，油溫的變化與負(fù)荷狀況、環(huán)境溫度等條件有關(guān)。當(dāng)油位變化與這些因素不一致時(shí)，則可能是假油位。出現(xiàn)假油位的原因：a．油標(biāo)管堵塞；b．防爆管排氣孔堵塞。另外，油位過(guò)高將造成溢油；油位過(guò)低，則可能造成變壓器內(nèi)部引出線(xiàn)乃至線(xiàn)圈外露，導(dǎo)致內(nèi)部放電。
處理方法和應(yīng)急措施：有氣體繼電保護(hù)的將其跳閘回路解除，防止誤跳閘。當(dāng)班電氣設(shè)備操作人員要經(jīng)常檢查油位計(jì)指示，發(fā)現(xiàn)油位過(guò)高時(shí)可適量放油；油位過(guò)低時(shí)及時(shí)補(bǔ)油。若是由于變壓器漏油引起的，則應(yīng)采取停電檢修及其它應(yīng)急措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)油枕或防爆管異常噴油時(shí)，應(yīng)立即切斷變壓器的電源，以防止故障和事故的擴(kuò)大。
3．變壓器油質(zhì)變壞或油溫突然升高。
在工作狀態(tài)時(shí)，變壓器油的主要作用是冷卻和絕緣。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱運(yùn)行或殼體進(jìn)水，吸收潮氣，會(huì)使油質(zhì)變壞。通過(guò)油標(biāo)觀(guān)察會(huì)發(fā)現(xiàn)油色異常加深或變黑；經(jīng)取樣分析可以檢驗(yàn)出油內(nèi)含有碳粒和水份，酸值增高，閃點(diǎn)降低，絕緣強(qiáng)度降低等。這種情況很容易在繞組與外殼間發(fā)生擊穿放電，造成嚴(yán)重事故。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)，油溫如果突然升高經(jīng)常是變壓器內(nèi)部過(guò)熱的原因。鐵芯著火，繞組匝間短路，內(nèi)部螺絲松動(dòng)，冷卻裝置故障，變壓器嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷都可能使油溫突然升高。
解決的方法和應(yīng)急措施：
a．發(fā)現(xiàn)油色異常加深或變黑，需對(duì)絕緣油進(jìn)行再生和過(guò)慮處理；b．由于負(fù)荷因素造成的油溫突然升高，可適當(dāng)減少或調(diào)整負(fù)荷；c．其他異常情況引起的油溫突然升高，則應(yīng)立刻停電，對(duì)變化器進(jìn)行全面檢修。
4．變壓器著火。
當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，又沒(méi)有及時(shí)處理，即可能著火，釀成火災(zāi)。變壓器著火時(shí)，油箱內(nèi)絕緣油燃燒，變成氣體，使油箱爆裂，燃燒的絕緣油向變壓器外噴流，將造成設(shè)備損壞和財(cái)產(chǎn)損失。變壓器導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部或外部短路，嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷、雷擊或外界火源移進(jìn)變壓器，均可能導(dǎo)致變壓器著火。
應(yīng)急措施：
a．加強(qiáng)變壓器的運(yùn)行管理，盡量控制變壓器內(nèi)油溫不超過(guò)85℃；定期對(duì)變壓器的電氣性能進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，定期做油的劣化試驗(yàn)。b．小容量變壓器高低壓側(cè)應(yīng)有熔斷器等過(guò)流保護(hù)環(huán)節(jié)；大容量的變壓器應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)氣體保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)高壓用熔斷器保護(hù)時(shí)，100KVA以下的變壓器，熔絲額定電流按變壓器額定電流的2-3倍選擇。100KVA以上的變壓器，熔絲按額定電流的1.5-2倍選擇。c．安置變壓器的房間為一級(jí)耐火建筑；應(yīng)有良好的通風(fēng)，最高排風(fēng)溫度不宜超過(guò)45℃，進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)溫差控制在15℃范圍內(nèi)；室內(nèi)應(yīng)有擋油設(shè)施和蓄油坑；按安全要求同一室內(nèi)不要安裝兩臺(tái)變壓器。d．經(jīng)常檢查變壓器負(fù)荷，負(fù)荷不得超過(guò)安全管理規(guī)定。e．由架空導(dǎo)線(xiàn)引入的變壓器，按規(guī)程裝設(shè)避雷器，雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)防雷裝置進(jìn)行檢查。f.設(shè)專(zhuān)人對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)，有巡視和檢查制度及記錄。保持變壓器正常安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和工作環(huán)境的清潔。
二、低壓變壓器的漏電保護(hù)
實(shí)踐中，在低壓配電系統(tǒng)中裝設(shè)漏電保護(hù)器后，均能顯著地降低觸電死亡和火災(zāi)事故的發(fā)生率。但是，如果漏電保護(hù)器裝設(shè)部位不當(dāng)，不僅不能發(fā)揮漏電保護(hù)器的保護(hù)作用，而且可能頻繁地誤動(dòng)作，從而影響生產(chǎn)，甚至造成損失。
1．電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)三相五線(xiàn)制網(wǎng)絡(luò)中漏電保護(hù)。
在用電設(shè)備絕緣正常的情況下，單相用電設(shè)備投入運(yùn)行后，將產(chǎn)生零序不平衡電流，IN流過(guò)中性線(xiàn)，其值為IN=IA+IB+Ic當(dāng)1#電機(jī)A相絕緣擊穿且單相用電設(shè)備也投入運(yùn)行時(shí)，有以下關(guān)系式：IA+IB+Ic=IN+IL，IL=IL1+I12+I13式中IN-不平衡電流，以中性線(xiàn)為回路。
IL—漏電電流，分別以IL1、I12、I13的路徑為回路。
I1—各相零序漏電流之和
經(jīng)對(duì)照可以看出，末端保護(hù)的漏電流最佳保護(hù)點(diǎn)共有三處：
a．在干線(xiàn)上測(cè)定A、B、C、N四根線(xiàn)電流相量之和得IL=IA+IB+IC-IN顯然應(yīng)該用四線(xiàn)零序電流互感器測(cè)定。b．在本相用電設(shè)備進(jìn)線(xiàn)端測(cè)A、B、C三相線(xiàn)電流相量之和得：IL=IAI+IBI，顯然，應(yīng)采用三線(xiàn)零序電流互感器測(cè)零序電流。同樣，單相用電設(shè)備進(jìn)線(xiàn)端用二線(xiàn)電流互感器測(cè)零序電流。c.電機(jī)底坐及接地支線(xiàn)。
2．電源中性線(xiàn)接地的三相四線(xiàn)制網(wǎng)絡(luò)中漏電電流測(cè)點(diǎn)。
工廠(chǎng)中離變電所遠(yuǎn)的生產(chǎn)車(chē)間，民用建筑等，均用三相四線(xiàn)制接線(xiàn)方式，中性線(xiàn)兼作保護(hù)接零干線(xiàn)，在全面設(shè)備絕緣正常而單相用電設(shè)備投運(yùn)的情況下，不平衡電流在中性線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降，該電壓降直接加于各電機(jī)外殼與大地之間，不平衡電流中之微小部分以大地為回路。當(dāng)1#電機(jī)A相絕擊穿且單相用電設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)，不平衡電流IN與1#電機(jī)漏電流IL的共同路徑為中性線(xiàn)。
為了測(cè)出IL，必須正確選擇測(cè)點(diǎn)及接線(xiàn)。首先，將測(cè)點(diǎn)選在M處，若用四線(xiàn)零序電流互感器，測(cè)得電流為：IA+IB+IC-IN-I12 =I12+I13（I12+I13）是漏電流的一部分。若用三線(xiàn)零序電流互感器，測(cè)得電流為IA+IB+IC = IN+IU+I12+I13測(cè)出的電流包含不平衡電流和漏電流兩種成分。
末端保護(hù)漏電流量最佳保護(hù)點(diǎn)共有三處：
a．用四線(xiàn)零序電流互感器接于枝接用電設(shè)備的干點(diǎn)之后。b．用三線(xiàn)零序電流互感器接于用電設(shè)備的進(jìn)線(xiàn)端。c.電機(jī)機(jī)座及接零支線(xiàn)。
3．干線(xiàn)的漏電流測(cè)點(diǎn)。
測(cè)漏電流的接線(xiàn)如下：
a．電源中性點(diǎn)不接地的三相三線(xiàn)制系統(tǒng)中，用三線(xiàn)零序電流互感器接于干線(xiàn)始端的A、B、C相導(dǎo)線(xiàn)上。b．電源中性點(diǎn)接地的三相五線(xiàn)制系統(tǒng)中，用四線(xiàn)零序電流互感器接于干線(xiàn)始終的A、B、C、N四根導(dǎo)線(xiàn)上。c．電源中性點(diǎn)接地的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中，如果干線(xiàn)枝接的負(fù)載全部是三相對(duì)稱(chēng)負(fù)荷，則應(yīng)該用三線(xiàn)零序電流互感器接于干線(xiàn)始端的A、B、C相導(dǎo)線(xiàn)上。d.電源中性點(diǎn)接地的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中，如果干線(xiàn)上接有不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷，應(yīng)該用縱差動(dòng)式接線(xiàn)測(cè)定漏電流，漏電保護(hù)裝置若用縱聯(lián)差動(dòng)式接線(xiàn)稱(chēng)為差動(dòng)式漏電保護(hù)器。在L1和L2之間的干線(xiàn)與支線(xiàn)均無(wú)漏電流時(shí)，漏電斷路器不動(dòng)作，當(dāng)Ll與L2之間時(shí)干線(xiàn)或支線(xiàn)有漏電流IL時(shí)，漏電斷路器DL切斷故障電路。
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