浅析变电站变压器消防系统的故障处理方法

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电气工程学报》2020年4期   作者:郭景文
[导读] 随着社会的发展和经济的进步,电力系统的完善对于整个社会的良好运行起着越来越重要的作用
        摘要:随着社会的发展和经济的进步,电力系统的完善对于整个社会的良好运行起着越来越重要的作用。当前,电力系统的供电量随着经济实际的发展而增加,设备的超负荷运行以及过热运行等等问题时有发生。油浸式变压器具有良好的绝缘性能以及导热性能,能够有效地解决变压器在运行过程中产生大量热量的问题,具有很好的使用优势。但是一旦出现变压器故障,设备温度升高,很容易导致变压器和其他的设备发生燃烧甚至是爆炸,造成不可估量的损失。为了进一步提高变电站运行的安全性以及可靠性,需要对变压器的消防系统进行一个合理的完善,保证出现意外情况能够及时的进行解决,保证电站的良好运行。
        关键词:变电站变压器;消防系统;故障处理
        引言
        变压器是电力系统的主要电力设备,最常用的是油浸式变压器。在变压器内部发生故障时,电弧闪络使变压器油枕内部的油受热分解气化,油箱内压力急剧升高,压力释放装置动作,可燃性气体、液体与火苗混合后喷出形成火灾,严重时,由于泄压不足,油箱压力继续上升,变压器甚至发生爆炸,火势很难扑灭,所以防火措施对变压器的正常运行是至关重要的。
        1变压器爆炸着火原因
        (1)绕组绝缘损毁产生短路,引起着火或爆炸事故。①变压器长期过负荷引起绝缘老化;②绝缘油的酸化腐蚀作用使绝缘老化变质。
        (2)变压器主绝缘击穿。①中性点在运行时不接地的变压器,由于操作不当导致过电压,最终烧坏主绝缘;②变压器出口单相弧光接地,会引起中性点不接地的变压器在运行过程中发生操作过电压,导致变压器内部闪络;③套管上部端子帽密封较差,雨水通过引线壁经销钉孔沿引线渗入变压器内部,导致引线根部绕组绝缘大幅下降,并形成绕组间短路,导致主绝缘击穿。
        (3)变压器套管闪络,引起爆炸起火。
        (4)分接开关和绕组连接处接触不良,产生高温。
        (5)磁路、铁芯故障,产生涡流、环流发热,引起变压器故障。
        2变电站变压器消防系统常见故障
        2.1温度异常
        如果正常工作下,油温高出平时10℃或者负载保持平稳而温度不断上升时,一般可以判断为主变压器内部出现异常。一般表现为:①内部故障导致温度异常。如层间或绕组匝间短路,内部引线接头发热、线圈对围屏放电、零序不平衡、铁芯多点接地造成涡流过热等都会诱发主变压器温度异常。其还会伴随差动或瓦斯保护动作。如果出现比较严重的故障时,还会导致压力释放阀喷油,此时要停用主变压器,并对其进行检修。②冷却器不正常运行造成温度异常。冷却器发生故障,如风扇损坏、潜油泵停运、冷却效果不佳、散热器管道积垢、散热器系统出现故障等,此时要对其进行维护和冲洗。
        2.2声音异常
        当主变压器消防系统正常运行时,经常会发出均匀的“嗡嗡”声。如果发现其他特殊或不均匀的响声,则说明主变压器运行出现异常,此时可以根据声音来查找故障,并进行有效的处理。一般会出现以下几个方面的故障:①电网发生过电压。一旦电网发生电磁共振或单相接地时,主变压器就会发出比较尖锐的声音,此时要对其电压表计的指示进行分析,并给予处理。负荷变化大,主变压器瞬间会发生“咯咯”或“哇哇”的间歇声,而且监视测量仪表也会出现比较明显的摆动,且音量大、音调高。②主变压器螺丝钉或夹件松动。主变压器发出的声音会明显高于平常,而且带有杂音,但电压、电流变化不明显,此时可能是压紧铁芯或内部夹件的螺丝钉松动,致使硅钢片振动增大。③主变压器局部放电。如果主变压器的分接开关或跌落式熔断器接触不良时,会发出“吱吱”的放电声。如果表面釉质脱落、变压套管脏污或有裂纹时,会发出“嘶嘶”声。如果主变压器内部电接不良或局部放电时,会发出“噼啪”或“吱吱”声,此时要立刻对主变压器进行停用检测。


        2.3颜色、气味异常
        线卡处、引线(接线头)过热诱发异常。套管接线端部引线头线鼻子滑牙或紧固部分松动等,会导致接触面发生氧化,破坏表面镀层;防爆管防爆膜破裂。会导致潮气和水进入主变压器内部,从而降低主变压器绝缘强度,并导致绝缘油乳化。套管闪络放电也会导致套管老化,绝缘遭到破坏,严重的时候甚至会引起爆炸。套管污损产生闪络、电晕会出现臭氧味,油泵烧毁,冷却风扇会发出烧焦气味。此外,垫圈损坏、吸潮过度、太多水量进入油室等也会导致吸湿剂变色。
        3变电站变压器消防系统故障处理方法
        3.1油温过高处理
        油温升高往往意味着设备运行出现了问题,电气工作人员需要进行全面的检查,检查主要包括设备负荷、冷却器的运行情况以及温度检查装置,如果以上环节没有出现异常,可以判断为变压器内部出现问题,此时应对设备进行全面的检查,并且报告随时准备停机运行。电气工作人员在处理消防系统瓦斯保护过程中,应当结合现场的基本情况选择合适的处理方式,轻瓦斯保护主要是由变压器内部混入空气导致的,重瓦斯保护是由于变压器内部故障导致的。
        3.2火灾处理
        如果已经发生了变压器的火灾,相关电气人员需要第一时间停止变电站所有设备的运行,并且使用现场的灭火器进行灭火处理,尽可能的保证火势能够得到控制,不蔓延到现场的其他设备上。然后针对不同的着火地点进行专门的灭火,如变压器顶部失火,需要及时的打开紧急事故排油阀,避免事故进一步扩大。
        3.3断路器故障处理
        断路器是电气设备中的另一个重要设备,在运行过程中一旦发生跳闸或者是其他的情况,断路器就能够很好地保护整个电气设备,在进行维修过程中,要及时的进行记录以及检查各个设备的工作情况,如果确认没有问题之后再开闸。如果发生连续性的跳闸情况,需要查明原因之后才能够进行使用,一旦发生过爆炸情况,相关的人员及时进行灭火处理,必须按照相关规定进行防护服以及相关的防毒设备等措施,并且在上风口进行维修和查看。
        3.4瓦斯保护故障
        瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护装置,其中轻瓦斯作用于信号,而重瓦斯则作用于跳闸。引起瓦斯保护动作的原因:在变压器进行加油或滤油时,带入变压器内部的空气没有及时排出,变压器发生短路或内部故障产生气体,都会让瓦斯保护动作出现。
        3.5变压器保护动作处理
        对于变压器消防系统中的瓦斯保护动作,需要根据事故性质的不同采取不同的动作,主要包括两大类:①动作于信号,并不跳闸;②两者同时发生。轻瓦斯保护动作,一般是因为加油、滤油和启动导致油循环,而是空气进入主变压器内部;由于漏油或温度下降导致油面缓慢低落;外部穿越性短路的影响;引起重瓦斯保护动作主要是因为主变压器内部出现故障,导致保护装置二次回路故障或油面剧烈下降;此时要进行有效的应急处理,以确保整个系统的正常运行。
        结语
        变压器作为变电站的核心装备,在对于保证整个电力系统的安全运行有着重要的作用,在实际运行过程中,会受到各种环境因素以及自身设备因素的影响,严重的时候可能会引起一些事故,造成不可估量的损失。在现阶段主要使用到的消防方式有以上介绍的几种,施工人员需要根据电力系统的基本结构特点进行合适的设计,选择合适的消防方式,并且通过分析设备运行的故障,强化消防系统的实际作用。
        参考文献
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        [2]张艳丽.连锁失效评估方法研究及其在船舶消防系统的应用[D].哈尔滨工程大学,2015,22-23.
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