1.正常情況下接通和斷開高壓電路中的空載及負(fù)荷電流.
2.在系統(tǒng)發(fā)生故障時能與保護裝置和自動裝置相配合,迅速切斷故障電流,防止事故擴大,從而保證系統(tǒng)安全運行.
從其實斷路器就是一種開關(guān),它和其他普通開關(guān)的不同點主要在:1.適用電壓等級高2.滅弧介質(zhì)及方式,有真空,少油,多油及六氟化硫等等3.滅弧能力強,效果好.
一般情況下斷路器本身不存在潤滑方面的問題,需要潤滑的常常是它的操動機構(gòu)
熱繼電器作用:
熱繼電器的作用是電動機過負(fù)荷時自動切斷電源,熱繼電器的構(gòu)造是兩片膨脹系數(shù)不同的金屬片構(gòu)成,電流過大時膨脹系數(shù)大的先膨脹,起到切斷電源的作用。熱繼電器動作后有人工復(fù)位和自動復(fù)位。
熔斷器作用:
當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時,伴隨著電流不斷升高,并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件,也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。若電路中正確地安置了熔斷器,那么,熔斷器就會在電流異常升高到一定的高度和一定的時候,自身熔斷切斷電流,從而起到保護電路安全運行的作用
如果電路中安裝了斷路器就可以不用熔斷器,熱繼電器需要與交流接觸器配合使用,因過載時熱繼電器上的觸點斷開切斷控制回路,目前熔斷器一般多用于控制回路。
熔斷器
熔斷器
fuse
熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后,以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化,從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中,作為短路和過電流保護,是應(yīng)用最普遍的保護器件之一。
熔斷器是一種過電流保護電器。熔斷器主要由熔體和熔管兩個部分及外加填料等組成。使用時,將熔斷器串聯(lián)于被保護電路中,當(dāng)被保護電路的電流超過規(guī)定值,并經(jīng)過一定時間后,由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體,使電路斷開,起到保護的作用。
以金屬導(dǎo)體作為熔體而分?jǐn)嚯娐返碾娖?。串?lián)于電路中,當(dāng)過載或短路電流通過熔體時,熔體自身將發(fā)熱而熔斷,從而對電力系統(tǒng)、各種電工設(shè)備及家用電器起到保護作用。具有反時延特性,當(dāng)過載電流小時,熔斷時間長;過載電流大時,熔斷時間短。因此,在一定過載電流范圍內(nèi)至電流恢復(fù)正常,熔斷器不會熔斷,可以繼續(xù)使用。熔斷器主要由熔體、外殼和支座3部分組成,其中熔體是控制熔斷特性的關(guān)鍵元件。
低壓熔斷器的使用和維護
1 概述
低壓配電系統(tǒng)中熔斷器是起安全保護作用的一種電器,熔斷器廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)保護和用電設(shè)備保護,當(dāng)電網(wǎng)或用電設(shè)備發(fā)生短路故障或過載時,可自動切斷電路,避免電器設(shè)備損壞,防止事故蔓延。
熔斷器由絕緣底座(或支持件)、觸頭、熔體等組成,熔體是熔斷器的主要工作部分,熔體相當(dāng)于串聯(lián)在電路中的一段特殊的導(dǎo)線,當(dāng)電路發(fā)生短路或過載時,電流過大,熔體因過熱而熔化,從而切斷電路。熔體常做成絲狀、柵狀或片狀。熔體材料具有相對熔點低、特性穩(wěn)定、易于熔斷的特點。一般采用鉛錫合金、鍍銀銅片、鋅、銀等金屬。
在熔體熔斷切斷電路的過程中會產(chǎn)生電弧,為了安全有效地熄滅電弧,一般均將熔體安裝在熔斷器殼體內(nèi),采取措施,快速熄滅電弧。
熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉等優(yōu)點,在低壓系統(tǒng)中廣泛被應(yīng)用。
2 熔斷器特點和分類
2.1 熔斷器的特點
熔體額定電流不等于熔斷器額定電流,熔體額定電流按被保護設(shè)備的負(fù)荷電流選擇,熔斷器額定電流應(yīng)大于熔體額定電流,與主電器配合確定。
2.2 熔斷器分類
(1) 螺旋式熔斷器RL:
在熔斷管裝有石英砂,熔體埋于其中,熔體熔斷時,電弧噴向石英砂及其縫隙,可迅速降溫而熄滅。為了便于監(jiān)視,熔斷器一端裝有色點,不同的顏色表示不同的熔體電流,熔體熔斷時,色點跳出,示意熔體已熔斷。螺旋式熔斷器額定電流為5~200A,主要用于短路電流大的分支電路或有易燃?xì)怏w的場所。
(2) 有填料管式熔斷器RT:
有填料管式熔斷器是一種有限流作用的熔斷器。由填有石英砂的瓷熔管、觸點和鍍銀銅柵狀熔體組成。填料管式熔斷器均裝在特別的底座上,如帶隔離刀閘的底座或以熔斷器為隔離刀的底座上,通過手動機構(gòu)操作。填料管式熔斷器額定電流為50~1000A,主要用于短路電流大的電路或有易燃?xì)怏w的場所。
(3) 無填料管式熔斷器RM:
無填料管式熔斷器的熔絲管是由纖維物制成。使用的熔體為變截面的鋅合金片。熔體熔斷時,纖維熔管的部分纖維物因受熱而分解,產(chǎn)生高壓氣體,使電弧很快熄滅。無填料管式熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、保護性能好、使用方便等特點,一般均與刀開關(guān)組成熔斷器刀開關(guān)組合使用。
(4) 有填料封閉管式快速熔斷器RS:
有填料封閉管式快速熔斷器是一種快速動作型的熔斷器,由熔斷管、觸點底座、動作指示器和熔體組成。熔體為銀質(zhì)窄截面或網(wǎng)狀形式,熔體為一次性使用,不能自行更換。由于其具有快速動作性,一般作為半導(dǎo)體整流元件保護用。
3 熔斷器應(yīng)用
3.1 熔體額定電流的選擇
由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過載能力,允許在一定條件下較長時間運行;而當(dāng)負(fù)載超過允許值時,就要求保護熔體在一定時間內(nèi)熔斷。還有一些設(shè)備起動電流很大,但起動時間很短,所以要求這些設(shè)備的保護特性要適應(yīng)設(shè)備運行的需要,要求熔斷器在電機起動時不熔斷,在短路電流作用下和超過允許過負(fù)荷電流時,能可靠熔斷,起到保護作用。熔體額定電流選擇偏大,負(fù)載在短路或長期過負(fù)荷時不能及時熔斷;選擇過小,可能在正常負(fù)載電流作用下就會熔斷,影響正常運行,為保證設(shè)備正常運行,必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)合理地選擇熔體額定電流。
(1) 照明電路 熔體額定電流≥被保護電路上所有照明電器工作電流之和。
(2) 電動機:
?、賳闻_直接起動電動機 熔體額定電流=(1.5~2.5)×電動機額定電流。
?、诙嗯_直接起動電動機 總保護熔體額定電流=(1.5~2.5)×各臺電動機電流之和。
?、劢祲浩饎与妱訖C 熔體額定電流=(1.5~2)×電動機額定電流。
?、芾@線式電動機 熔體額定電流=(1.2~1.5)×電動機額定電流。
(3) 配電變壓器低壓側(cè) 熔體額定電流=(1.0~1.5)×變壓器低壓側(cè)額定電流。
(4) 并聯(lián)電容器組 熔體額定電流=(1.43~1.55)×電容器組額定電流。
(5) 電焊機 熔體額定電流=(1.5~2.5)×負(fù)荷電流。
(6) 電子整流元件 熔體額定電流≥1.57×整流元件額定電流。
說明:熔體額定電流的數(shù)值范圍是為了適應(yīng)熔體的標(biāo)準(zhǔn)件額定值。
3.2 熔斷器運行與維修
(1) 熔斷器使用注意事項:
①熔斷器的保護特性應(yīng)與被保護對象的過載特性相適應(yīng),考慮到可能出現(xiàn)的短路電流,選用相應(yīng)分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌?br /> ②熔斷器的額定電壓要適應(yīng)線路電壓等級,熔斷器的額定電流要大于或等于熔體額定電流。
③線路中各級熔斷器熔體額定電流要相應(yīng)配合,保持前一級熔體額定電流必須大于下一級熔體額定電流。
?、苋蹟嗥鞯娜垠w要按要求使用相配合的熔體,不允許隨意加大熔體或用其他導(dǎo)體代替熔體。
(2) 熔斷器巡視檢查:
①檢查熔斷器和熔體的額定值與被保護設(shè)備是否相配合。
?、跈z查熔斷器外觀有無損傷、變形,瓷絕緣部分有無閃爍放電痕跡。
?、蹤z查熔斷器各接觸點是否完好,接觸緊密,有無過熱現(xiàn)象。
?、苋蹟嗥鞯娜蹟嘈盘栔甘酒魇欠裾!?br /> (3) 熔斷器使用維修:
?、偃垠w熔斷時,要認(rèn)真分析熔斷的原因,可能的原因有:
1)短路故障或過載運行而正常熔斷。
2)熔體使用時間過久,熔體因受氧化或運行中溫度高,使熔體特性變化而誤斷。
3)熔體安裝時有機械損傷,使其截面積變小而在運行中引起誤斷。
?、诓饟Q熔體時,要求做到:
1)安裝新熔體前,要找出熔體熔斷原因,未確定熔斷原因,不要拆換熔體試送。
2)更換新熔體時,要檢查熔體的額定值是否與被保護設(shè)備相匹配。
3)更換新熔體時,要檢查熔斷管內(nèi)部燒傷情況,如有嚴(yán)重?zé)齻?,?yīng)同時更換熔管。瓷熔管損壞時,不允許用其他材質(zhì)管代替。填料式熔斷器更換熔體時,要注意填充填料。
?、廴蹟嗥鲬?yīng)與配電裝置同時進行維修工作:
1)清掃灰塵,檢查接觸點接觸情況。
2)檢查熔斷器外觀(取下熔斷器管)有無損傷、變形,瓷件有無放電閃爍痕跡。
3)檢查熔斷器,熔體與被保護電路或設(shè)備是否匹配,如有問題應(yīng)及時調(diào)查。
4)注意檢查在TN接地系統(tǒng)中的N線,設(shè)備的接地保護線上,不允許使用熔斷器。
5)維護檢查熔斷器時,要按安全規(guī)程要求,切斷電源,不允許帶電摘取熔斷器管。
4.熔斷器適配器
熔斷器的適配器包括基座,微動指示開關(guān)和散熱器等,用戶可以根據(jù)需要與熔斷器生產(chǎn)廠家協(xié)商訂做。
斷路器
斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器,和低壓斷路器,高低壓界線劃分比較模糊,一般將3kV以上的成為高壓電器。
低壓斷路器又稱自動開關(guān),它是一種既有手動開關(guān)作用,又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能,不頻繁地啟動異步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?,一獲得了廣泛的應(yīng)用。
分類:
按操作方式分有:電動操作、儲能操作和手動操作。
按結(jié)構(gòu)分有:萬能式和塑殼式。
按使用類別分有:選擇型和非選擇型。
按滅弧介質(zhì)分有:油浸式、真空式和空氣式。
按動作速度分有:快速型和普通型。
按極數(shù)分有:單級、二級、三級和四級等。
按安裝方式分有:插入式、固定式和抽屜式等。
高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))是變電所主要的電力控制設(shè)備,具有滅弧特性,當(dāng)系統(tǒng)正常運行時,它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,它和繼電保護配合,能迅速切斷故障電流,以防止擴大事故范圍.因此,高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行;高壓斷路器種類很多,按其滅弧的不同,可分為:油斷路器(多油斷路器、少油斷路器)、六氟化硫斷路器(SF6斷路器)、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
跌落式熔斷器
跌落式熔斷器
是10kV配電線路分支線和配電變壓器最常用的一種短路保護開關(guān),它具有經(jīng)濟、操作方便、適應(yīng)戶外環(huán)境性強等特點,被廣泛應(yīng)用于10kV配電線路和配電變壓器一次側(cè)作為保護和進行設(shè)備投、切操作之用。它安裝在10kV配電線路分支線上,可縮小停電范圍,因其有一個明顯的斷開點,具備了隔離開關(guān)的功能,給檢修段線路和設(shè)備創(chuàng)造了一個安全作業(yè)環(huán)境,增加了檢修人員的安全感。安裝在配電變壓器上,可以作為配電變壓器的主保護,所以,在10kV配電線路和配電變壓器中得到了普及。
其工作原理是:熔絲管兩端的動觸頭依靠熔絲(熔體)系緊,將上動觸頭推入"鴨嘴"凸出部分后,磷銅片等制成的上靜觸頭頂著上動觸頭,故而熔絲管牢固地卡在"鴨嘴"里。當(dāng)短路電流通過熔絲熔斷時,產(chǎn)生電弧,熔絲管內(nèi)襯的鋼紙管在電弧作用下產(chǎn)生大量的氣體因熔絲管上端被封死,氣體向下端噴出,吹滅電弧。由于熔絲熔斷,熔絲管的上下動觸頭失去熔絲的系緊力,在熔絲管自身重力和上、下靜觸頭彈簧片的作用下,熔絲管迅速跌落,使電路斷開,切除故障段線路或者故障設(shè)備。
在現(xiàn)實的農(nóng)網(wǎng)10kV線路系統(tǒng)中和配電變壓器上的熔斷器不能正確動作,其原因之一是,農(nóng)電工素質(zhì)差,責(zé)任心不強,常年不進行跌落式熔斷器的維護和檢修;原因之二是,跌落式熔斷器的產(chǎn)品質(zhì)量低劣,不能靈活的拉、合操作。兩原因降低了跌落式熔斷器的功能?,F(xiàn)實中經(jīng)常出現(xiàn)缺熔管、缺熔體或用銅絲、鋁絲甚至于鐵絲勾掛代替熔體的情況。使得線路的跳閘率和配電變壓器的故障率居高不下。
1 對跌落式熔斷器裝置性缺陷的剖析
(1)產(chǎn)品工藝粗糙,制造質(zhì)量差,觸頭彈簧彈性不足,造成觸頭接觸不良而產(chǎn)生火花過熱。
(2)熔管轉(zhuǎn)動軸制造的粗糙不靈活,使熔管角度達不到規(guī)程要求,尤其是配備的熔管尺寸多數(shù)達不到規(guī)程要求,熔管過長將鴨嘴頂死,造成熔體熔斷后熔管不能迅速跌落,及時將電弧切斷、熄滅,造成熔管燒毀或爆炸;熔管尺寸短,合閘困難,觸頭接觸不良,產(chǎn)生電火花。廣靈電業(yè)局"6.7"事故就屬于此類原因,導(dǎo)致了工作人員心里急躁,閃念出用手握熔管合閘動態(tài),發(fā)生觸電身亡。
(3)熔斷器額定斷開容量小,其下限值小于被保護系統(tǒng)的三相短路容量。目前,10kV戶外跌落式熔斷器分為三種型號,即50A、100A、200A。200A跌落式熔斷器的遮斷能力上限是200MVA,下限是20MVA。根據(jù)其遮斷容量的能力,我們不難看出,短路故障時熔體熔斷后不能及時滅弧,也容易使熔管燒毀或爆炸。
(4)有些新開關(guān)熔管尺寸與熔斷器固定接觸部分尺寸匹配不合適,極易松動,在運行中一旦遇到外力作用、振動或者大風(fēng)天氣,便會自行誤動而跌落,不但減少了售電量,而且也很難保證供電可靠率指標(biāo)。
上述幾方面缺陷的存在,不但增加了維護人員的工作量,而且也促使維護人員(尤其是農(nóng)電工)的不正當(dāng)使用,完全地失去跌落式熔斷器應(yīng)有的保護功能,在線路中發(fā)生短路只能將停電范圍擴大,越級到變電所10kV出線總斷路器跳閘,造成全線路停電。
2 對跌落式熔斷器(開關(guān))的選擇
10kV跌落式熔斷器適用于環(huán)境空氣無導(dǎo)電粉塵、無腐蝕性氣體及易燃、易爆等危險性環(huán)境,年度溫差變比在±40℃以內(nèi)的戶外場所。其選擇是按照額定電壓和額定電流兩項參數(shù)進行,也就是熔斷器的額定電壓必須與被保護設(shè)備(線路)的額定電壓相匹配。熔斷器具的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。而熔體的額定電流可選為額定負(fù)荷電流的1.5~2倍。此外,應(yīng)按被保護系統(tǒng)三相短路容量,對所選定的熔斷器進行校核。保證被保護系統(tǒng)三相短路容量小于熔斷器額定斷開容量的上限,但必須大于額定斷開容量的下限。若熔斷器的額定斷開容量(一般是指其上限)過大,很可能使被保護系統(tǒng)三相短路容量小于熔斷器額定斷開容量的下限,造成在熔體熔斷時難以滅弧,最終引起熔管燒毀,爆炸等事故。目前,一些供電單位仍處于農(nóng)網(wǎng)改造高峰,在選用該類熔斷器時,必須嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān),保護合格的設(shè)備入網(wǎng),同時要注意到它的額定斷開容量上限值和下限值。
3 跌落式熔斷器的安裝
(1)安裝時應(yīng)將熔體拉緊(使熔體大約受到24.5N左右的拉力),否則容易引起觸頭發(fā)熱。
(2)熔斷器安裝在橫擔(dān)(構(gòu)架)上應(yīng)牢固可靠,不能有任何的晃動或搖晃現(xiàn)象。
(3)熔管應(yīng)有向下25°±2°的傾角,以利熔體熔斷時熔管能依靠自身重量迅速跌落。
(4)熔斷器應(yīng)安裝在離地面垂直距離不小于4m的橫擔(dān)(構(gòu)架)上,若安裝在配電變壓器上方,應(yīng)與配變的最外輪廓邊界保持0.5m以上的水平距離,以防萬一熔管掉落引發(fā)其他事故。
(5)熔管的長度應(yīng)調(diào)整適中,要求合閘后鴨嘴舌頭能扣住觸頭長度的三分之二以上,以免在運行中發(fā)生自行跌落的誤動作,熔管亦不可頂死鴨嘴,以防止熔體熔斷后熔管不能及時跌落。
(6)所使用的熔體必須是正規(guī)廠家的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,并具有一定的機械強度,一般要求熔體最少能承受147N以上的拉力。
(7)10kV跌落式熔斷器安裝在戶外,要求相間距離大于70cm。
4 跌落式熔斷器的操作
一般情況下不允許帶負(fù)荷操作跌落式熔斷器,只允許其操作空載設(shè)備(線路)。但在農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分支線和額定容量小于200kVA的配電變壓器允許按下列要求帶負(fù)荷操作:
(1)操作時由兩人進行(一人監(jiān)護,一人操作),但必須戴經(jīng)試驗合格的絕緣手套,穿絕緣靴、戴護目眼鏡,使用電壓等級相匹配的合格絕緣棒操作,在雷電或者大雨的氣候下禁止操作。
(2)在拉閘操作時,一般規(guī)定為先拉斷中間相,再拉背風(fēng)的邊相,最后拉斷迎風(fēng)的邊相。這是因為配電變壓器由三相運行改為兩相運行,拉斷中間相時所產(chǎn)生的電弧火花最小,不致造成相間短路。其次是拉斷背風(fēng)邊相,因為中間相已被拉開,背風(fēng)邊相與迎風(fēng)邊相的距離增加了一倍,即使有過電壓產(chǎn)生,造成相間短路的可能性也很小。最后拉斷迎風(fēng)邊相時,僅有對地的電容電流,產(chǎn)生的電火花則已很輕微。
(3)合閘的時候操作順序拉閘時相反,先合迎風(fēng)邊相,再合背風(fēng)的邊相,最后合上中間相。
(4)操作熔管是一項頻繁的項目,注意不到便會造成觸頭燒傷引起接觸不良,使觸頭過熱,彈簧退火,促使觸頭接觸更為不良,形成惡性循環(huán)。所以,拉、合熔管時要用力適度,合好后,要仔細(xì)檢查鴨嘴舌頭能緊緊扣住舌頭長度三分之二以上,可用拉閘桿鉤住上鴨嘴向下壓幾下,再輕輕試?yán)瑱z查是否合好。合閘時未能到位或未合牢靠,熔斷器上靜觸頭壓力不足,極易造成觸頭燒傷或者熔管自行跌落。
5 跌落式熔斷器的運行維護管理
(1)為使熔斷器能更可靠、安全的運行,除按規(guī)程要求嚴(yán)格地選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品及配件(包括熔件等)外,在運行維護管理中應(yīng)特別注意以下事項:
?、偃蹟嗥骶哳~定電流與熔體及負(fù)荷電流值是否匹配合適,若配合不當(dāng)必須進行調(diào)整。
?、谌蹟嗥鞯拿看尾僮黜氉屑?xì)認(rèn)真,不可粗心大意,特別是合閘操作,必須使動、靜觸頭接觸良好。
?、廴酃軆?nèi)必須使用標(biāo)準(zhǔn)熔體,禁止用銅絲鋁絲代替熔體,更不準(zhǔn)用銅絲、鋁絲及鐵絲將觸頭綁扎住使用。
?、軐π掳惭b或更換的熔斷器,要嚴(yán)格驗收工序,必須滿足規(guī)程質(zhì)量要求,熔管安裝角度達到25°左右的傾下角。
⑤熔體熔斷后應(yīng)更換新的同規(guī)格熔體,不可將熔斷后的熔體聯(lián)結(jié)起來再裝入熔管繼續(xù)使用。
⑥應(yīng)定期對熔斷器進行巡視,每月不少于一次夜間巡視,查看有無放電火花和接觸不良現(xiàn)象,有放電,會伴有嘶嘶的響聲,要盡早安排處理。
(2) 在春檢停電檢修時應(yīng)對熔斷器做如下內(nèi)容的檢查:
?、凫o、動觸頭接觸是否吻合,緊密完好,有否燒傷痕跡。
?、谌蹟嗥鬓D(zhuǎn)動部位是否靈活,有否銹蝕、轉(zhuǎn)動不靈等異常,零部件是否損壞、彈簧有否銹蝕。
?、廴垠w本身有否受到損傷,經(jīng)長期通電后有無發(fā)熱伸長過多變得松弛無力。
?、苋酃芙?jīng)多次動作管內(nèi)產(chǎn)氣用消弧管是否燒傷及日曬雨淋后是否損傷變形、長度是否縮短。
?、萸鍜呓^緣子并檢查有無損傷、裂紋或放電痕跡,拆開上、下引線后,用2500V搖表測試絕緣電阻應(yīng)大于300MΩ。
⑥檢查熔斷器上下連接引線有無松動、放電、過熱現(xiàn)象。
對上述項目檢查出的缺陷一定要認(rèn)真檢修處理。
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原因分析

1.1 絕緣性能超標(biāo)
1.1.1 變壓器電流激增
隨著城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造的深入,城市和農(nóng)村的用電量都有了很大程度的增加,但由于部分低壓線路維護不到位,發(fā)生過負(fù)荷和短路的可能性大大增加,以致變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍,此時,繞組受到電磁力矩較大影響而發(fā)生移位變形。由于電流的劇增,配電變壓器的線圈溫度迅速升高,導(dǎo)致絕緣加速老化,形成碎片狀脫落,使線體裸露而造成匝間短路,燒壞配電變壓器。
1.1.2 繞組絕緣受潮
此故障主要因絕緣油質(zhì)不佳或油面降低導(dǎo)致。
a.變壓器未投入前,潮氣侵入使絕緣受潮;或者變壓器處于潮濕場所、多雨地區(qū),濕度過高?! ?br />
b.在儲存、運輸、運行過程中維護不當(dāng),水分、雜質(zhì)或其他油污混入油中,使絕緣強度大幅降低。
c.制造時,繞組內(nèi)層浸漆不透,干燥不徹底,繞組引線接頭焊接不良、絕緣不完整導(dǎo)致匝間、層間短路。配電變壓器繞組損壞部分發(fā)生在一次側(cè),主要是匝間、層間短路或繞組對地,在達到或接近使用年限時,絕緣自然枯焦變黑,失去絕緣性。
d.絕緣老化或油面降低 某些年久失修的老變壓器,因種種原因致使油面降低,絕緣油與空氣接觸面積增大,加速空氣中水分進入油面,減低絕緣強度。當(dāng)絕緣降低到一定值時,發(fā)生短路。因此,運行中的配電變壓器一定要定期進行油位檢測和油脂化驗,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
1.2 無載調(diào)壓開關(guān)
1.2.1 分接開關(guān)裸露受潮
將軍帽、套管、分接開關(guān)、端蓋、油閥等處滲漏油,使分接開關(guān)裸露在空氣中,逐漸受潮。因為配電變壓器的油標(biāo)指示設(shè)在油枕中部,且變壓器箱體到油枕內(nèi)的輸油管口已高出油枕底部25mm以上。變壓器在運行中產(chǎn)生的碳化物受熱后又產(chǎn)生油焦等物質(zhì)將油標(biāo)呼吸孔堵塞,少量的變壓器油留在油標(biāo)內(nèi),在負(fù)荷、環(huán)境溫度變化時,油標(biāo)管內(nèi)的油位不變化,容易產(chǎn)生假油面而不重視加油。裸露的分接開關(guān)絕緣受潮一段時間后性能下降,導(dǎo)致放電短路,損壞變壓器。
1.2.2 高溫過熱
變壓器油主要是對繞組起絕緣、散熱和防潮作用。變壓器中的油溫過高,將直接影響變壓器的正常運行和使用壽命。正常運轉(zhuǎn)中的變壓器分接開關(guān),長期浸在高于常溫的油中,特別是偏遠(yuǎn)農(nóng)村的線路長,電壓降大,使分接開關(guān)長期運行于過負(fù)荷狀態(tài),會引起分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳膜和油垢,觸頭發(fā)熱后又使彈簧壓力降低,特別是觸環(huán)中彈簧,由于材料和制造工藝差,彈性降低很快;或出現(xiàn)零件變形,分接開關(guān)的引線頭和接線螺絲松動等情況,即使處理,也可能使導(dǎo)電部位接觸不良,接觸電阻增大,產(chǎn)生發(fā)熱和電弧燒傷,電弧還將產(chǎn)生大量氣體,分解出具有導(dǎo)電性能的碳化物和被熔化的銅粒,噴涂在箱體、一/二次套管、繞組層間、匝層等處,引起短路,燒壞變壓器。
1.2.3 本身缺陷
分接開關(guān)的質(zhì)量差,結(jié)構(gòu)不合理,壓力不夠,接觸不可靠,外部字輪位置與內(nèi)部實際位置不完全一致,引起動、靜觸頭位置不完全接觸,錯位的動、靜觸頭使兩抽頭之間的絕緣距離變小,并在兩抽頭之間發(fā)生短路或?qū)Φ胤烹姡搪冯娏骱芸炀桶殉轭^線圈匝燒壞,甚至導(dǎo)致整個繞組損壞。
1.2.4 人為原因
部分電工對無載調(diào)壓開關(guān)的原理不清楚,經(jīng)常出現(xiàn)調(diào)壓不正確,導(dǎo)致動靜觸頭部分接觸等;安裝工藝差,對變壓器各部位緊固螺栓的檢查不仔細(xì),造成變壓器箱體進水,使分接開關(guān)絕緣、繞組絕緣受潮;運行維護不到位,沒有嚴(yán)格執(zhí)行DL/T572-1995《變壓器運行規(guī)程》,多數(shù)變壓器從安裝到變壓器燒毀期間,一直未進行過常規(guī)維護與污垢處理,導(dǎo)致變壓器散熱條件變差而燒毀。
因此,在對配電變壓器進行無載調(diào)壓后,為避免分接開關(guān)的接觸不良,需用直流電橋測試回路的完整性以及三相電阻是否均勻。
1.3 鐵芯多點接地
1.3.1 鐵芯接地原因
a.鐵芯夾板穿心螺栓套管損壞后與鐵芯接觸,形成多點接地,造成鐵芯局部過熱而損壞線圈絕緣?! ?br />
b.鐵芯與夾板之間有金屬異物或金屬粉末,在電磁力的作用下形成“金屬橋”,引起多點接地。
c.鐵芯與夾板之間的絕緣受潮或多處損傷,導(dǎo)致鐵芯與夾板有多點出現(xiàn)低電阻接地。
1.3.2 鐵芯硅鋼片短路
雖然硅鋼片之間涂有絕緣漆,但其絕緣電阻小,只能隔斷渦流而不能阻止高壓感應(yīng)電流。當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運行年久,絕緣自然老化或損傷后,將產(chǎn)生很大的渦流損耗,增加鐵芯局部發(fā)熱,使高、低繞組溫升加劇,造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。因此,對配電變壓器應(yīng)定期進行吊芯檢測,發(fā)現(xiàn)絕緣超標(biāo)時,及時處理。
1.4 雷擊與諧振
1.4.1 雷擊過電壓
配電變壓器的高低壓線路大多是由架空線路引入,在山區(qū)、林地、平原受雷擊的幾率較高,線路遭雷擊時,在變壓器繞組上將產(chǎn)生高于額定電壓幾十倍以上的沖擊電壓,倘若安裝在配電變壓器高低壓出線套管處的避雷器不能進行有效保護或本身存在某些隱患,如避雷器未投入運行或未按時進行預(yù)防性試驗,避雷器接地不良,接地線路電阻超標(biāo)等,則配電變壓器遭雷擊損壞將難以避免。
1.4.2 系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振
農(nóng)網(wǎng)中10kV配電線路由于長短、對地距離、導(dǎo)線規(guī)格不一,從而具備形成過電壓的條件。在這些農(nóng)網(wǎng)中,小型變壓器、電焊機、調(diào)速機較多,使得10kV配電系統(tǒng)的某些電氣參數(shù)發(fā)生很大變化,導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)諧振。每諧振一次,變壓器電流激增一次,此時除了造成變壓器一次側(cè)熔斷器熔斷外,還將損壞變壓器繞組。個別情況下,還會引起變壓器套管發(fā)生閃絡(luò)或爆炸。
1.5 二次側(cè)短路
當(dāng)變壓器發(fā)生二次側(cè)短路、接地等故障時,二次側(cè)將產(chǎn)生高于額定電流20~30倍的短路電流,而在一次側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消二次側(cè)短路電流的消磁作用,如此大的電流作用于高電壓繞組上,線圈內(nèi)部將產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力,致使線圈壓縮,其絕緣襯墊、墊板就會松動脫落,鐵芯夾板螺絲松弛,高壓線圈畸變或崩裂,導(dǎo)致變壓器在很短的時間內(nèi)燒毀。
1.6 一/二次熔體選擇不當(dāng)
配電變壓器一/二次通常采用熔絲保護,因為熔絲是用于保護變壓器的一/二次出線套管、二次配線和變壓器的內(nèi)部線路,所以若熔斷電流選擇過大,將起不到保護作用。若熔斷電流選擇過小,則在正常運行狀況下極易熔斷,造成用戶供電的中斷,此時,若三相熔絲只熔斷一相,則對用戶造成的危害更大?! ∫虼?,在正常使用中,熔絲的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:一次側(cè)熔絲熔斷電流為變壓器一次額定電流的1.5~2倍;二次側(cè)熔絲熔斷電流為變壓器二次側(cè)額定電流。
1.7 其它
a.由于變壓器的一/二次側(cè)引出均為銅螺桿,而架空線路一般都采用鋁芯導(dǎo)線,銅鋁之間在外界因素的影響下,極易氧化腐蝕。在電離的作用下,銅鋁之間形成氧化膜,接觸電阻增大,使引線處銅螺桿、螺帽、引線燒毀。
b.套管閃絡(luò)放電也是變壓器常見異常之一。造成此種異常的原因有:制造中有隱傷或安裝中碰傷;膠珠老化滲油后遇到空氣中的導(dǎo)電金屬塵埃吸附在套管表面,當(dāng)遇到潮濕天氣、系統(tǒng)諧振、雷擊過電壓等,就會發(fā)生套管閃絡(luò)放電或爆炸。
c.在檢修或安裝過程中,緊固或松動變壓器引出線螺帽時,導(dǎo)電螺桿跟著轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致一次側(cè)線圈引線斷線或二次側(cè)引出的軟銅片相碰造成相間短路。在吊芯檢修時,有時不慎將線圈、引線、分接開關(guān)等處的絕緣破壞或工具遺留在變壓器內(nèi)。在變壓器上進行檢修時,不慎跌落物件、工具砸壞套管,輕則發(fā)生閃絡(luò),重則短路接地。
d.并聯(lián)運行的配電變壓器在檢修、試驗或更換電纜后未進行逐一校相,隨意接線導(dǎo)致相序接錯,變壓器在投入運行后將產(chǎn)生很大的環(huán)流,燒毀變壓器。
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