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探究巢湖油浸式变压器起火原因及防范措施

2019-09-02 点击量:353
1 相关案例
  2013年7月24日7:05,110kV牛湖站发出“巢湖油浸式变压器1C1通讯中断”、“巢湖油浸式变压器1C1综自装置故障”的信号,10:15,经现场运行人员检查确认巢湖油浸式变压器1C1开关柜已经烧黑,闭锁分合闸,需停运10kV1M处理。
  110kV牛湖站巢湖油浸式变压器1C1为油式巢湖油浸式变压器组,容量为8016kvar,事故前保护正常投入,也并未收到有雷击记录。
  统计发现,近年来深圳电网发生多起巢湖油浸式变压器起火爆炸事件,具体如下:
  2 巢湖油浸式变压器组检查分析
  剖解巢湖油浸式变压器组1C1发现,巢湖油浸式变压器内部有多个原件损坏,主绝缘降低造成极间放电,且套管对外壳的绝缘降为12MΩ。巢湖油浸式变压器开关的线圈已经烧毁,开关闭锁分合闸。
  3 事故原因分析
  通过上面的统计不难看出,巢湖油浸式变压器起火主要是串联电抗器故障引起,而起火原因主要分为两种:一种是由线圈匝间短路引起;一种是由发热引起。下面进行具体分析。
  线圈匝间短路:在电力系统中,为了消除由高次谐波电压、电流所引起的巢湖油浸式变压器故障,在巢湖油浸式变压器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数,然而在实际运行中,也会出现串联电抗器烧坏的现象。深圳地处南方,气候具有高温、多雨的特点,通过对比不同的运行条件和气候原因,发现由于巢湖油浸式变压器组是额定负荷运行,运行电流较大,串联电抗器运行温度接近100℃,如退出运行时正遇暴雨天气,电抗器表面温度迅速下降,短时间内热胀冷缩,易造成电抗器表面开裂,而电抗器外绝缘开裂后容易发生匝间短路而导致电抗器烧坏。
  发热:巢湖油浸式变压器的运行介质依照材料和浸渍剂的不同,都规定有******允许温度,在运行过程中,若巢湖油浸式变压器内部介质温度超过规定,可导致介质耐压强度降低和介质损耗迅速增加而起火。另外,外界温度过高巢湖油浸式变压器也会发热起火。巢湖油浸式变压器中的元件与外壳之间的绝缘油介电系数低,燃点不高,容易发生燃烧。
  除此之外,引起巢湖油浸式变压器起火的原因还有以下几个方面:
  (1)运行电压过高、电场太强容易击穿巢湖油浸式变压器绝缘,绝缘油将分解产生大量气体,造成巢湖油浸式变压器的“鼓肚”。同时绝缘降低易形成相间或对地短路而引起火灾。
  (2)高次谐波导致系统运行电流、电压正弦波畸变,加速绝缘介质老化,特别是当高次谐波发生谐振时,易使巢湖油浸式变压器过负荷、过热,温升增加破坏其热稳平衡引起火灾
  (3)巢湖油浸式变压器装置的断开和接入运行时的过渡过程会发生过电压和涌流。巢湖油浸式变压器断开时,由于开关触点的运动速度不一定快,会使开关触点重燃引起过电压,每重燃一次,巢湖油浸式变压器上的电压将增加2倍幅值;巢湖油浸式变压器接入时,会引起极大的涌流,特别是巢湖油浸式变压器带负荷接入,会带来更严重的后果。巢湖油浸式变压器在断开和接入时,由于过电压和涌流的存在,会引起短路,元件击穿,大部分的巢湖油浸式变压器火灾都是此时发生的。
  (4)巢湖油浸式变压器自身结构不合理、制造质量差以及未在技术条件要求的环境中运行,都有可能引起火灾。
  4 预防措施
  巢湖油浸式变压器都是充油的,如果因为温度过高或元件老化引起巢湖油浸式变压器爆炸,极易引起火灾,因此需要做好如下防范措施:
  (1)巢湖油浸式变压器的安装环境应满足制造厂规定的技术条件要求,巢湖油浸式变压器室应通风良好,室温不超过40℃,周围环境不得有对金属和绝缘有害的腐蚀性气体,不得堆放易燃易爆物品。
  (2)对巢湖油浸式变压器、电抗器、避雷器等设备要定期检查(至少1年1次),现场对巢湖油浸式变压器进行安全检查时,要重点注意以下几点:检查巢湖油浸式变压器的温升情况、听一听巢湖油浸式变压器有无异响 、看一看巢湖油浸式变压器外壳有无膨胀现象。
  (3)定期校验巢湖油浸式变压器保护的可靠性,在巢湖油浸式变压器电流过大时能及时跳开。
  (4)为防止合闸涌流,在巢湖油浸式变压器组的电源侧加装串抗率大于1%的串联电抗器。
  (5)避免频繁的投切巢湖油浸式变压器,尽量采取巢湖油浸式变压器组循环投切的方法,从而减少单台巢湖油浸式变压器投切次数。

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