電力變壓器的使用和管理

一、變壓器的日常維護(hù)

二、電力變壓器防火防爆措施及方法

油浸式變壓器是電力變壓器中應(yīng)用最普通的一種。其優(yōu)點(diǎn)是變壓器油絕緣性能比空氣好，可以縮小尺寸，節(jié)約材料；通過油受熱后加速對(duì)流作用，及時(shí)將繞組和鐵芯的熱量傳到油箱壁和散熱器壁， 以擴(kuò)散到四周，改善變壓器的散熱條件。

油浸電力變壓器主要是由鐵芯、繞組、油箱和冷卻系統(tǒng)、絕緣套管和其他部件的五大部分構(gòu)成的。

1 油浸電力變壓器的火災(zāi)危險(xiǎn)性

油浸電力變壓器內(nèi)部的絕緣襯墊和支架，大多用紙板、棉紗、布、木材等有機(jī)可燃物制造而成，油箱內(nèi)充有大量的絕緣油。如1 000 kva的變壓器 中大約有木材0．012 m3，紙料約4okg，絕緣油1t。變壓器絕緣油是飽和的碳?xì)浠衔铮溟W點(diǎn)為135℃ 。絕緣油和固態(tài)有機(jī)可燃物，在變壓器發(fā)生故障時(shí)形成的過熱或絕緣破壞后引起的電弧作用下，都會(huì)使故障點(diǎn)附近的絕緣物發(fā)生分解而產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生其氣體的多少，隨故障的性質(zhì)程度而異。氣體大致成分如下。

絕緣油受熱分解，如分接開關(guān)接觸不良，鐵芯的多點(diǎn)接地形成的裸金屬局部過熱而使周圍的油分解，主要產(chǎn)生氫和烴類氣體，不含有乙炔。但是，當(dāng)分接開關(guān)接觸不良，鐵芯多點(diǎn)接地、股間短路等形成內(nèi)部局部放電時(shí)，不僅產(chǎn)生氫和烴類而且還產(chǎn)生乙炔。

這些氣體都是易燃?xì)怏w，一般氫為70％~80％，乙炔12％，甲烷3％～10％，乙烯2％及其他的碳?xì)浠衔?。木材、紙、紙板等固體絕緣物當(dāng)其大面積受到變壓器長(zhǎng)期過負(fù)荷造成的過熱或者接觸不良造成局部過熱時(shí)，就會(huì)受熱分解，產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳。這些氣體的混合物統(tǒng)稱油氣，混合在油中會(huì)使油的閃點(diǎn)降低，絕緣油的閃燃試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)可低落到52℃ (90℃，93℃ ，85℃)，顯然這些油氣是可被變壓器本身溫度引燃的。在正常情況下，變壓器密封很好，油氣與空氣形不成爆炸性混合物，燃燒爆炸事故不能發(fā)生。但是，如果故障持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，易燃?xì)怏w會(huì)愈來(lái)愈多，使變壓器內(nèi)部壓力急劇增加，以至使油箱爆炸或裂解，噴油燃燒，油流的擴(kuò)展又會(huì)擴(kuò)大火災(zāi)危害，造成停電、影響生產(chǎn)等重大經(jīng)濟(jì)損失。

2 導(dǎo)致變壓器火災(zāi)爆炸的原因

如果變壓器油浸部位發(fā)生電氣故障，電弧將變壓器油分解產(chǎn)生乙炔，往往會(huì)引起燃燒，以致爆炸。油浸電力變壓器內(nèi)部充有大量絕緣油，同時(shí)還有一定數(shù)量的可燃物，如果遇到高溫、火花和電弧，容易引起火災(zāi)和爆炸事故，從而導(dǎo)致變壓器發(fā)生火災(zāi)。

由于變壓器產(chǎn)品制造質(zhì)量不良，檢修失當(dāng)、長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行等，使線圈內(nèi)部絕緣損壞，發(fā)生短路，電流劇增，從而使絕緣材料和變壓器油過熱。

線圈間、線圈與分接頭間、端部接線處等，由于連接不好，產(chǎn)生接觸不良，從而造成局部接觸電阻過大，導(dǎo)致局部高溫。鐵芯絕緣損壞，渦流加大，溫升增高。

變壓器油質(zhì)劣化、雷擊或操作過電壓使油中產(chǎn)生電弧閃絡(luò)， 防雷裝置不良。油箱漏油，也會(huì)影響油的熱循環(huán)，從而使散熱能力f降，導(dǎo)致過熱。

用電設(shè)備過負(fù)荷、故障短路、外力使瓷瓶損壞。在此情況發(fā)生時(shí)，如果變壓器保護(hù)裝置設(shè)置不當(dāng)，引起變壓器的過熱。接線端子和母線或電纜連接不緊密，嚴(yán)重發(fā)熱。變壓器滲漏油，當(dāng)油面過低時(shí)，變壓器溫度劇增。變 器冷卻系統(tǒng)故障，變壓器室內(nèi)通風(fēng)不良，溫度異常。變壓器油嚴(yán)重劣化。

變壓器內(nèi)部裝配不良，如夾緊鐵芯的穿心螺栓松動(dòng)，鐵芯和外殼的接地片斷裂等。變壓器內(nèi)部短路，絕緣擊穿。繞組過勵(lì)磁，繞組各相引線或繞組與油箱之間有閃絡(luò)放電。

3 變壓器火災(zāi)爆炸時(shí)的處理方法

變壓器著火時(shí)， 先應(yīng)將與之連接的油斷路器、隔離丌關(guān)扎丌，將冷卻系統(tǒng)停止運(yùn)行并斷殲其電源，進(jìn)行滅火。處理變壓器著火，必須迅速果斷，分秒必爭(zhēng)，特別是初起的小火盡可能在迅速而果斷地處理，將火撲火。

對(duì)裝有水自動(dòng)滅火裝置的變壓器，應(yīng)先起動(dòng)高水泵，并將水壓提高到0．7～0．9 mpa，再打丌電動(dòng)噴霧閥門噴霧火火。撲滅變壓器著火時(shí)，變壓器室的常用滅火劑有： 四氯化碳、“l(fā)21l”、“1202”、十粉滅火器及沙子滅火等，它們都是不導(dǎo)電滅火劑，可用于導(dǎo)電滅火。泡沫滅火機(jī)的滅火劑有一定的導(dǎo)電性，不可用f帶電火火。如果流出的油也著火，則町以泡沫滅火器滅火，必要ⅱ寸應(yīng)報(bào)火警。如果變壓器油溢出并在變壓器箱蓋上著火，則 打開變壓器下部的油閥放油，使油面低于著火處，并向變 器的外殼澆水，使油冷去ij向不容易燃燒。

如果變壓器外殼炸裂并著火時(shí)，必須將變壓器內(nèi)所有的油郁放劍儲(chǔ)油坑或儲(chǔ)油槽中。如果是變壓器內(nèi)部故障引起著火時(shí)，則不能放油，以防變壓器發(fā)生嚴(yán)重爆炸。這是應(yīng)該引起運(yùn)行人員充分注意的，并進(jìn)行分析、判斷和果斷處理的。

一般情況下，變壓器發(fā)牛嚴(yán)重故障，繼電保護(hù) 裝置會(huì)動(dòng)作，使故障點(diǎn)斷開電源，但有時(shí)斷開電源后燃燒仍然繼續(xù)發(fā)展，釀成火災(zāi)。此時(shí)應(yīng)及時(shí)撲滅，滅火時(shí)切忌不能直接用水澆滅。因?yàn)橛捅人p，用水滅火。油浮于水面之上，仍能夠繼續(xù)燃燒，水在流動(dòng)中還會(huì)使火勢(shì)蔓延。但如果將水噴射成霧狀籠罩在變壓器四周，水遇熱變成水蒸氣，帶走熱量，時(shí)溫度迅速下降，當(dāng)油溫降至自燃點(diǎn)以下時(shí)，火焰便會(huì)逐漸熄滅。當(dāng)遇到變壓器油箱破裂，火勢(shì)很猛時(shí)，不僅要切斷電源，還應(yīng)設(shè)法將油導(dǎo)入儲(chǔ)油坑。同時(shí)，要防止燃燒的油流入電纜溝內(nèi)，而導(dǎo)致火勢(shì)尊延。

4 變壓器防火措施

設(shè)計(jì)選型時(shí)，要注意選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并進(jìn)行嚴(yán)格的檢查試驗(yàn)。特別是油箱強(qiáng)度、各部位強(qiáng)度要相同，這對(duì)承受較大內(nèi)壓，對(duì)切除故障后及時(shí)滅火是十分有效的。按照規(guī)定“變壓器應(yīng)能承受二次線端的突發(fā)短路作用無(wú)損壞”。另外， 防爆管直徑、形狀也要與容量相適應(yīng)。盡可能避免急劇彎曲或截面的變化。

設(shè)置完善的變壓器保護(hù)裝置，按照相應(yīng)的設(shè)汁規(guī)范，對(duì)不同容量等級(jí)和使用不同環(huán)境的變壓器選用熔斷器、過電流繼電器的保護(hù)裝置以及氣體(瓦斯繼電器)保護(hù)、信號(hào)溫度計(jì)的保護(hù)等。從而使變壓器故障時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切除電源。

注意運(yùn)行、維護(hù)工作，定期塒絕緣油進(jìn)行化驗(yàn)分析，搞好巡視檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常聲音、溫度等，并要保持變壓器良好的通風(fēng)條件。變壓器 宜過負(fù)荷運(yùn)行，事故過負(fù)荷不得超過有哭規(guī)定值。

5 防范的具體方法和措施

變壓器著火事故大部分是由本體電氣故障引起的，作好變 器的清掃維修和定期試驗(yàn)是十分重要的措施。如發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)處埋，使絕緣經(jīng)常處于良好狀態(tài)，不致產(chǎn)生絕緣油點(diǎn)燃起火的電弧。

變壓器各側(cè)斷路器應(yīng)定期校驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)靈活可靠；變壓器配置的各類保護(hù)應(yīng)定期檢查，保持完好。這樣，即使變壓器發(fā)生故障，也能正確動(dòng)作，切斷電源，縮短電弧燃燒時(shí)間。主變壓器的重瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)，在變壓器內(nèi)部發(fā)牛放電故障時(shí)，能迅速使斷路器跳閘，而能將電弧燃燒時(shí)間限制得最短，使在油溫還不太高時(shí)，就將電弧熄火。定期對(duì)變壓器油作氣相色分析，發(fā)現(xiàn)乙炔或氯烴含量超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)分析原因，甚至進(jìn)行吊芯檢查找問題所在。在重瓦斯動(dòng)作跳閘后不能盲目強(qiáng)送，以免事故擴(kuò)大發(fā)生爆炸和著火。

變壓器周圍應(yīng)有可靠的滅火裝置。變壓器加油應(yīng)采剛真空注油，以排除氣泡。油質(zhì)應(yīng)化驗(yàn)合格，并作好記錄。變壓器投入運(yùn)行后，幣瓦斯保護(hù)應(yīng)接入跳閘回路，并應(yīng)采取措施防止誤動(dòng)作。當(dāng)發(fā)現(xiàn)輕瓦斯告警信號(hào)時(shí)，要及時(shí)取樣處理。對(duì)變壓器滲漏油的故障要及時(shí)加以排除。

防爆裝置應(yīng)安裝在 確的何置，防爆板應(yīng)采用適當(dāng)厚度的層壓板或玻璃纖維布板等脆性材料。加強(qiáng)管理和建市正常的巡視檢查制度。重視安全教育，進(jìn)行事故預(yù)想，提高安全意識(shí)。