一起箱式干式配电变压器烧毁原因分析及防范措施_论文发表__58期

所属栏目：电力论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:326

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　　一起箱式干式配电变压器烧毁原因分析及防范措施
　　黄幸
　　广西崇左供电局532200
　　摘要：针对崇左供电局110kV元壮站10kV2号箱式干式配电变压器运行中出现的起火烧毁故障，分析判断其主要原因是户外箱式干式变压器因排气通风设计不合理受潮而致绝缘下降,提出了变电站在今后设备选型及施工验收时要注重箱式干式配变排气通风设计是否合理，是否能够有效排气通风，配电箱内外能否有效形成对流的改进措施,为有效防止箱式干式配电变压器烧毁故障提供借鉴。
　　关键词：箱式干式配变起火烧毁受潮设计不合理控制措施
　　一、设备故障概况
　　2009年9月18日04:59:57，江州集控中心监控机发110kV元壮站电站10kV2号站变971开关时限电流速断保护动作，971开关跳闸，380V备自投动作成功，站用电负荷切换至35kV1号站变供电的故障信号，经现场检查发现110kV元壮站10kV2号站变本体起火烧毁。
　　故障时天气：雷雨并有大雾，环境温度22℃，湿度80%。
　　设备方式变更情况：2009年4月至8月9日，10kV2号站变均在空载运行状态，8月9日因35kV1号站变的电能表读数不准而将10kV2号站变投入运行。在故障前的巡视测温未发现异常。
　　变压器铭牌主要参数：型号：SC10，额定容量：100kVA，额定电压10kV，额定电流：161A，制造厂：海南威特电气集团有限公司，出厂日期：2005年11月，投运日期：2007年5月。
　　设备受损情况：站变外箱表面被烟火严重熏黑，箱体有轻微变形；站变本体烧毁，其中B相有明显烧坏爆裂痕迹；站变高压侧进线电缆头烧损，冷缩材料烧焦。详见附图1、附图2。
　　二、设备故障原因分析
　　首先查看站变最近一次预防性试验记录，该站变是2007年5月才投运的，按照电气设备预试规程要求，新设备投运一年内要进行预防性试验，我们在去年进行了试验，试验结果满足规程要求，未发现异常情况，排除存在隐患的可能。
　　现场对箱变外观及内部进行检查，没有发现任何雷击放电痕迹，设备未遭受雷电入侵。现场检查10kV2号站变本体严重烧损，其中B相有明显爆裂痕迹，从保护报文来看，先是有单相接地3U0告警信号，最后是B、C相故障跳闸。进一步查看保护报文，2009年9月18日04:59:41935msSOE状态动作1号公用测控_AC12U1310kVⅠ段母线3U0越限，接地发生于04：59：41，04:59:57365msSOE状态动作，10kV站用变971保护测控_PST645事故总，跳闸发生于04：59：57，从接地到跳闸只有16秒时间，说明发热燃烧是接地之前就开始了，否则不会将变压器烧得如此严重。现场检查高、低压电缆烧熔，但没有击穿放电点，进一步说明，接地是由变压器本身引起。巡检班9月13日16：00（设备故障前一周），按照巡视制度对设备进行周检，检查外观无异常，用P30红外成像仪对设备进行测温，最高温度仅为33℃（当时环境温度为31℃），从测温结果看，带上负荷的站变，温差只有2℃，不符合实际情况，应是测温系数没有调整合适导致结果偏差，或是没有对整个变压器体全部测温，所以变压器投运后，测温值不能做为判断依据。
　　从设备设计结构上分析，箱变几乎是全密封，箱变底部虽已采用为蜂窝设计，也使用两组滚筒式风扇进行循环吹风散热，我们对箱变拆除进一步检查，发现整个箱变放置在与其底面同样宽的水泥基础上（附图1），而箱变底部的散热孔几乎贴着基础面，仅靠两个滚筒式风扇难以让内部与外部形成较大的气体对流，见附图2，设备散热效果较差。另外，箱变内也没有安装驱潮装置，潮气较大时无法驱潮，设备不能保持干燥。由此设计上的缺陷导致了运行一段时间后，内部潮气吸入量逐步增多，引起绝缘下降，介质损耗增大导致发热量增大。变压器在运行状态下自身热量有一定的驱潮效果，而该站变今年4月至8月都处于空载运行状态，驱潮效果#p#副标题#e#几乎丧失，正是这个时段内干式变压器逐渐受潮。
　　综上分析，站变故障的主要原因是：1、箱体结构设计不合理，仅靠箱变底部的微小蜂窝孔作为散热孔，而且箱变内部未设置驱潮加热装置，整个箱变散热效果非常不好，我们知道，干式设备的散热主要是自然风吹或者强制风吹，其冷却效果比油设备要差许多，只是其有环保、维护简单等优势而取之；2、基础设计不合理，滚筒式吹风器部位所在的水泥基础面应设计凹下去几十厘米，以利空气对流，但原设计的基础面是一个平整面，从箱变底部吹出的热气被水泥基础面挡住，使本来排气量就不算大的对流功能受到限制，在变压器空载运行时，失去了带电时的辅助驱潮效果，而故障当时雾气又很大，导致设备受潮严重，介质损耗大大增加，发热量增大，这样持续循环，从局部的热击穿到电绝缘，最后发生爆裂、烧毁。
　　三、暴露的问题
　　1、江州集控中心值班员对红外测温工作重视不够，流于形式，没有认真对温度值进行分析，如环境温度为31℃，带上负荷后测温值为33℃，温差只有2℃，不符合常理，值班员对测温异常没有引起重视，不能及时发现设备的过热隐患。
　　2、海南威特电气设备公司研发干式变压器起步较晚，挂网运行设备量还不多，问题暴露例子也少，此类设备的研发经验积累不多。内置干式变压器的箱变箱壳设计不合理，因为干式变压器散热效果相对较差，只能靠风冷，而该箱变排气通风空过小且全部设计在底部，鼓风机也设置在底部，但底部水泥基础又为一个平整面，排风效果受限制，整个箱变散热效果较差，厂家在干变的设计方面仍需不断总结经验和持续改进。
　　3、该站变长时间空载运行运行，而本身又没有加热驱潮装置，潮气容易侵入干式变压器导致绝缘下降，介质损耗增大而发热。
　　四、防范措施
　　1、在对箱变技术规范审查时，特别注意其排气通风设计是否合理，是否能够有效排气通风，箱内外能否有效形成对流，确保干式变压器可靠散热，杜绝设备发热烧损的现象。
　　2、变电管理所组织对所属网区干式变压器进行一次普查工作，及时发现并处理隐患，箱变内未安装驱潮装置的在大修项目安排整改。
　　3、值班员提高设备红外测温的重要性认识，增强责任意识，避免测温工作流于形式，不要为测温而测温，应该是为发现隐患而测温，注意对温度值的分析判断。
　　3、今后在设备厂家推荐时尽可能选择此类设备研发最早、质量最可靠的厂家，减少设备故障的发生。
　　参考文献：
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　　[3]进网作业电工通用培训教材[M]．北京：中国电力出版社，2002.
　　[4]电工技师培训教材[M]．北京：机械工业出版社，2002.
　　[5]徐名通电力变压器的运行和检修［M］．北京：水利电力出版社，1976