電力變壓器的使用和管理
一、變壓器的日常維護
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用最普通的一種。其優(yōu)點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流作用,及時將繞組和鐵芯的熱量傳到油箱壁和散熱器壁, 以擴散到四周,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成的。
1 油浸電力變壓器的火災危險性
油浸電力變壓器內部的絕緣襯墊和支架,大多用紙板、棉紗、布、木材等有機可燃物制造而成,油箱內充有大量的絕緣油。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氫化合物,其閃點為135℃ 。絕緣油和固態(tài)有機可燃物,在變壓器發(fā)生故障時形成的過熱或絕緣破壞后引起的電弧作用下,都會使故障點附近的絕緣物發(fā)生分解而產生氣體,產生其氣體的多少,隨故障的性質程度而異。氣體大致成分如下。
絕緣油受熱分解,如分接開關接觸不良,鐵芯的多點接地形成的裸金屬局部過熱而使周圍的油分解,主要產生氫和烴類氣體,不含有乙炔。但是,當分接開關接觸不良,鐵芯多點接地、股間短路等形成內部局部放電時,不僅產生氫和烴類而且還產生乙炔。
這些氣體都是易燃氣體,一般氫為70%~80%,乙炔12%,甲烷3%~10%,乙烯2%及其他的碳氫化合物。木材、紙、紙板等固體絕緣物當其大面積受到變壓器長期過負荷造成的過熱或者接觸不良造成局部過熱時,就會受熱分解,產生一氧化碳和二氧化碳。這些氣體的混合物統(tǒng)稱油氣,混合在油中會使油的閃點降低,絕緣油的閃燃試驗結果發(fā)現可低落到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)時間過長,易燃氣體會愈來愈多,使變壓器內部壓力急劇增加,以至使油箱爆炸或裂解,噴油燃燒,油流的擴展又會擴大火災危害,造成停電、影響生產等重大經濟損失。
2 導致變壓器火災爆炸的原因
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生乙炔,往往會引起燃燒,以致爆炸。油浸電力變壓器內部充有大量絕緣油,同時還有一定數量的可燃物,如果遇到高溫、火花和電弧,容易引起火災和爆炸事故,從而導致變壓器發(fā)生火災。
由于變壓器產品制造質量不良,檢修失當、長期過負荷運行等,使線圈內部絕緣損壞,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,產生接觸不良,從而造成局部接觸電阻過大,導致局部高溫。鐵芯絕緣損壞,渦流加大,溫升增高。
變壓器油質劣化、雷擊或操作過電壓使油中產生電弧閃絡, 防雷裝置不良。油箱漏油,也會影響油的熱循環(huán),從而使散熱能力F降,導致過熱。
用電設備過負荷、故障短路、外力使瓷瓶損壞。在此情況發(fā)生時,如果變壓器保護裝置設置不當,引起變壓器的過熱。接線端子和母線或電纜連接不緊密,嚴重發(fā)熱。變壓器滲漏油,當油面過低時,變壓器溫度劇增。變 器冷卻系統(tǒng)故障,變壓器室內通風不良,溫度異常。變壓器油嚴重劣化。
變壓器內部裝配不良,如夾緊鐵芯的穿心螺栓松動,鐵芯和外殼的接地片斷裂等。變壓器內部短路,絕緣擊穿。繞組過勵磁,繞組各相引線或繞組與油箱之間有閃絡放電。
3 變壓器火災爆炸時的處理方法
變壓器著火時, 先應將與之連接的油斷路器、隔離丌關扎丌,將冷卻系統(tǒng)停止運行并斷殲其電源,進行滅火。處理變壓器著火,必須迅速果斷,分秒必爭,特別是初起的小火盡可能在迅速而果斷地處理,將火撲火。
對裝有水自動滅火裝置的變壓器,應先起動高水泵,并將水壓提高到0.7~0.9 MPa,再打丌電動噴霧閥門噴霧火火。撲滅變壓器著火時,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,它們都是不導電滅火劑,可用于導電滅火。泡沫滅火機的滅火劑有一定的導電性,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寸應報火警。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,必須將變壓器內所有的油郁放劍儲油坑或儲油槽中。如果是變壓器內部故障引起著火時,則不能放油,以防變壓器發(fā)生嚴重爆炸。這是應該引起運行人員充分注意的,并進行分析、判斷和果斷處理的。
一般情況下,變壓器發(fā)牛嚴重故障,繼電保護 裝置會動作,使故障點斷開電源,但有時斷開電源后燃燒仍然繼續(xù)發(fā)展,釀成火災。此時應及時撲滅,滅火時切忌不能直接用水澆滅。因為油比水輕,用水滅火。油浮于水面之上,仍能夠繼續(xù)燃燒,水在流動中還會使火勢蔓延。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,時溫度迅速下降,當油溫降至自燃點以下時,火焰便會逐漸熄滅。當遇到變壓器油箱破裂,火勢很猛時,不僅要切斷電源,還應設法將油導入儲油坑。同時,要防止燃燒的油流入電纜溝內,而導致火勢尊延。
4 變壓器防火措施
設計選型時,要注意選用優(yōu)質產品,并進行嚴格的檢查試驗。特別是油箱強度、各部位強度要相同,這對承受較大內壓,對切除故障后及時滅火是十分有效的。按照規(guī)定“變壓器應能承受二次線端的突發(fā)短路作用無損壞”。另外, 防爆管直徑、形狀也要與容量相適應。盡可能避免急劇彎曲或截面的變化。
設置完善的變壓器保護裝置,按照相應的設汁規(guī)范,對不同容量等級和使用不同環(huán)境的變壓器選用熔斷器、過電流繼電器的保護裝置以及氣體(瓦斯繼電器)保護、信號溫度計的保護等。從而使變壓器故障時,能及時發(fā)現并切除電源。
注意運行、維護工作,定期塒絕緣油進行化驗分析,搞好巡視檢查及時發(fā)現異常聲音、溫度等,并要保持變壓器良好的通風條件。變壓器 宜過負荷運行,事故過負荷不得超過有哭規(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是十分重要的措施。如發(fā)現缺陷應及時處埋,使絕緣經常處于良好狀態(tài),不致產生絕緣油點燃起火的電弧。
變壓器各側斷路器應定期校驗,動作應靈活可靠;變壓器配置的各類保護應定期檢查,保持完好。這樣,即使變壓器發(fā)生故障,也能正確動作,切斷電源,縮短電弧燃燒時間。主變壓器的重瓦斯保護和差動保護,在變壓器內部發(fā)牛放電故障時,能迅速使斷路器跳閘,而能將電弧燃燒時間限制得最短,使在油溫還不太高時,就將電弧熄火。定期對變壓器油作氣相色分析,發(fā)現乙炔或氯烴含量超過標準時應分析原因,甚至進行吊芯檢查找問題所在。在重瓦斯動作跳閘后不能盲目強送,以免事故擴大發(fā)生爆炸和著火。
變壓器周圍應有可靠的滅火裝置。變壓器加油應采剛真空注油,以排除氣泡。油質應化驗合格,并作好記錄。變壓器投入運行后,幣瓦斯保護應接入跳閘回路,并應采取措施防止誤動作。當發(fā)現輕瓦斯告警信號時,要及時取樣處理。對變壓器滲漏油的故障要及時加以排除。
防爆裝置應安裝在 確的何置,防爆板應采用適當厚度的層壓板或玻璃纖維布板等脆性材料。加強管理和建市正常的巡視檢查制度。重視安全教育,進行事故預想,提高安全意識。
綜上所述,我們分析了電力變壓器火災及爆炸事故發(fā)生的原因,及相應的處理方法。在實際運行過程中,我們應根據具體情況,防患于未然,盡可能減少火災爆炸事故的發(fā)生,減少使用過程中存在的隱患,排除可能出現的故障。一旦發(fā)生事故,應果斷采耳義合適的措施及時進行處理。這樣, 電力變器就能夠|F常穩(wěn)定的運行,從而減少電力事故的發(fā)生,使電力更好地為人類服務。
三、油庫防爆電氣設備的維修管理
防爆電氣設備要確保在爆炸危險場所不發(fā)生爆炸或燃燒;在運行中要保證其防爆性能完好,否則就認為該設備“失爆”(失去防爆性能)。防爆電氣設備要保證良好的防爆性能,必須符臺以下基奉要求。
1 三個齊全
(1)防爆標志、銘牌齊全
一般防爆電氣設備在外殼明顯處都有防爆標志“Ex”。設備銘牌上應有防爆標志、防爆型式、類別、級別、溫度組別、防爆合格證編號、產品編號、產品出廠日期等內容。要防止銘牌在刷漆時被覆蓋。
(2)設備零部件齊全
防爆電氣設備不得缺少零部件,否則難以保證其防爆性能 本質安全型設備的電器元件不得缺少或不用,元件參數不得任意改動。
(3)緊固件齊全
防爆電氣設備的螺栓和螺母及防松裝置的緊固件不得缺少和任意調換,并要緊固,否則會引起隔爆間隙超限。
2 五無
(1)防爆電氣設備的接地線無松動
接地線應牢固,接地端子無松動,無明顯腐蝕,無折斷,鎧裝電纜的外繞鋼帶無斷裂。
(2)隔爆面無銹蝕
隔爆面有銹斑即為銹蝕.由此可引起導熱不良,且間隙變大,導致失爆隔爆面可馀磷化膏或204防銹油,但不準涂漆。
(3)隔爆面無機械傷痕
隔爆面有機械傷痕會降低防爆性能 、若機械傷痕的寬度與深度不大于0.5nma,長度不大于總隔爆面有效長度的1/3則可例外
(4)設備無超溫
處在起動、額定運行或規(guī)定的超載運行狀態(tài)的電氣設備,其最高表面溫度不得超過規(guī)定的允許最高溫度。
(5)電纜線無不合格線頭
電纜接頭處必須有接線盒,在1級場所內的電纜采用銅芯電纜,接線盒必須采用隔爆結構;2級場所內應盡量采用銅芯電纜。當銅、鋁芯電纜互接時,必須有可靠的銅一鋁過渡接頭。
3 八要
(1)防爆設備的種類、級別、組別要與爆炸性氣體或蒸氣的場所等級、組別相符或高些。
(2)隔爆面要有合格的隔爆間隙以及結合面長度
(3)充油型防爆電氣設備要有足夠的油 其油面應保證在安全運行的最低油面以上;排油孔
塞至少旋人5扣,且保證其密封性 :
(4)正壓型防爆電氣設備要有合格的保護氣體,其保護氣體應當是不燃的;其化學性能或所
含雜質不得影響設備正常運行時的可靠性;排氣口應設在非爆炸危險場所。
(5)要有合格的襯墊。在維修中需打開的隔爆型外殼部件,其隔爆面間不準使用襯墊。增安
型接線盒的接合面采用金屬、石棉、玻璃纖維、合成橡膠以及其他耐熱的優(yōu)質密封材料作襯墊。充油型電氣設備的密封圈需用耐油材料制成。
(6)要有合格的電纜或導管引人裝置。采用壓緊螺母式電纜引人裝置需在螺母與彈性密封墊之間加設金屬圈 非導管進線裝置進入電氣設備的電纜需用彈性密封墊密封 導管引入裝置的螺母精度不低于3級,螺絲最小結合扣數大于6扣,擰人深度不小于8rmn。
(7)要有過電流及漏電保護。當轉子堵轉時,過電流保護裝置能完成保護動作。當漏電時,漏電保護裝置能及時報警或跳閘
(8)零部件要合格。不準隨便更換零部件,若要更換需按原設計圖紙制造并進行試驗。隔爆
型外殼零部件要經過壓力試驗,不漏水、不滲水、不冒汗,能承受1.5倍的參考壓力.但不得小于0 35Ⅶ 本質安全型的內部零件的參數不得改動 對防爆電氣設備的上述要求必須滿足,若在運行中發(fā)現達不到這些基本要求者,要及時進行檢修,以恢復其防爆性能
3 維修注意事項
(1)防爆電氣設備的維修、檢驗人員,應進行防爆電氣設備修理知識的培訓,經考核合格后方可承擔維修和檢驗任務。
(2)在爆炸危險場所需動火檢修防爆電氣設備和線路時,必須辦理動火審批手續(xù)
(3)在爆炸危險場所禁止帶電檢修電氣醴備和線路,禁止約時送電、停電。并應在斷電處掛上警告牌。
(4)如將防爆電氣設備拆至安全區(qū)域進行維修,現場的設備電源電纜線頭應做好防爆處理,并嚴禁通電
(5)在現場維修中,不準使用非防爆型的儀表、照明燈具、電話機等,除非把爆炸性混合氣體排除干凈,并采取相應的安全措施 所用工具必須采用無火花的防爆工具
(6)嚴禁帶電拆卸防爆燈具和更換防爆燈管(泡),嚴禁用普通照明燈具代替防爆燈具。
4 維修中容易忽視的一些問題
(1)防爆燈具和分線盒常常缺少螺栓和螺母及防松裝置的緊固件 或沒有擰緊。
(2)防爆按鈕接線盒的密封橡膠老化失效而未更換
(3)檢修過程中損壞的零部件自行配制時,沒有經過壓力試驗
(4)照明管線沒有充壓試驗 不知其密封是否達到防爆要求。
(5)隔爆電氣設備開蓋檢查時.不注意周圍有無爆炸性氣體
(6)檢修后的電氣設備沒檢驗其隔爆間隙及結合面長度是否合格
(7)新修復的防爆電氣設備無檢測規(guī)程和檢驗手段。
(8)對于隔爆面無檢查手段,不知是否需要修補。
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文章名稱:《電力變壓器的使用和管理》
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