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    变压器S7-1600/35配电线路故障分析|配电室变压器故障

    时间:2019-05-15 06:31:28来源:佩佩美文网 本文已影响 佩佩美文网手机站

      摘 要:介绍在35kV配电系统中,有一相架空线的过渡接头烧断产生过电压分析过程,以及采取相关措施。  关键词:变压器;电弧;谐振;过电压  我厂使用2台由XX厂制造的S7-1600/35的变压器,该变压器运行6年多,运行状况一直很好。在2010年5月21日的上午10点钟,两台变压器的输出端电压突然不稳定,三相电压不平衡,低压柜的负荷开关缺相跳阐,高压室中的35kV穿墙瓷套管和绝缘瓷瓶对地跳火,变压器发出“咔咔”不正常的声音。这时我们马上断开高压开关柜的负荷开关和隔离开关,并对配电系统进行以下项目的检查:
      (1)检查变压器中的气体继电器是否有动作、是否有气体产生;
      (2)检查变压器外观、油温度;
      (3)测量变压器绕组的直流电阻及绝缘电阻,见表1;
      (4)检查高压柜保险管;
      (5)检查高压室及低压室的线路:
      (7)检查高压避雷器、低压避雷器;
      7.对35 kV的穿墙瓷套管和绝缘瓷瓶的外观及绝缘电阻检查;
      检查结果:
      (1)气体继电器没有动作,并没有气体产生;
      (2)变压器外观无异常,变压器油温55℃;
      (3)现场测量绕组电阻数据根据公式(1)折算到出厂时的绕组30℃参考温度,并与出厂试验数据进行比较:高压绕组线电阻、低压绕组相电阻与出厂试验数据相差小(相差原因——变压器绕组的温度不稳定即绕组平均温度不是55℃,以及仪表存在误差),“线”和“相”的直流电阻不平衡率跟出厂试验数据不平衡率几乎相同,绕组的绝缘电阻与出厂试验数据相差不大,同时变压器进线高压柜的负荷开关没有过流跳阐,从中可以判断2台变压器无故障;
      (1)
      式中: ——换算到参考30℃时电阻值Ω;
      ——测量时变压器绕组温度t时热态电阻值Ω;
      t——变压器的绕组的温热态度℃。
      4.4~7检查项目也没有发现异常现象。
      根据以上检查项目,变压器及配电系统没有问题,这时我们决定重新送电,当合上35kV的输入隔离开关时,发现B相没有产生合阐电弧,而A相、B相有电弧,这时我怀疑B相架空线路已断线,后来派出人员沿35kV架空线路检查,发现在变电站的输出端的5号杆上的过渡接头已烧断。
      我们办理停电手续,做好各项安全措施,把该接头重新接牢,然后送电,变压器运行声音正常、35kV的穿墙瓷套管和绝缘瓷瓶再也没有发生跳火现象、三相电压稳定。
      产生原因分析:
      接头在线路施工时没有处理好,接触电阻“R”较大,并长期按“ ”功率发热,使铝导线加速氧化,经过长期发热最终而烧断。当接头烧断时,通过断口的电弧充放电,使线路的电容和电感与变压器的电容和电感产生一个振荡线路。为了便于分析,把三相供电系统简化为单相线路如图1。
      图1中:E——变电站的主变电源;
      K——B相过渡接头断开时产生电弧处;
      L1——35 kV架空线路的电感(因架空线路短,该电感量小,在分析过过程中可以不考虑);
      C——各相线路对地、线与线之间、变压器的合成电容;
      L2——变压器绕组的电感;
      R——变压器绕组的电阻。
      在K断开前,电容有工频电容电流流过,它领先于工频电源电压90°。当K断开时,断口间的电弧将在工频电流过零点时才熄灭,这时电容的电压恰为最大值(+Um)。在电弧熄灭后,C、L2及R构成高频谐振线路,谐振频率由L2、C、R的大小性质所决定,电容上的电压从+Um往?-Um变化。但电源电压仍继续按正弦曲线变化规律从+Um往?-Um变化,当电容上的电压为+Um,而电源电压达到?-Um时,接头断口之间承受电压为2Um。这时断口处空气击穿,使电弧重燃,C、L2及R高频谐振电路获得新的能量,电容的电压升高(大于Um)。因此利用同样的物理原理,在断口处的经过多次电弧重燃,使C、L2及R高频谐振电路获得更大的能量,C、L2及R高频谐振电路会产生2至3.5倍Um(Um =49.5kV)电压,即是过电压。当线路对地形成高电压时,线路就会通过穿墙瓷套管及绝缘瓷瓶的表面对地放电,即穿墙瓷套管及绝缘瓷瓶对地产生跳火(闪络)现象。当C、L2及R产生高频谐振,电路中的高次谐波份量急增,使变压器的铁心发出“咔咔”不正常的声音。
      在高压线路中的接头一定要接牢、并关要接触好,以防止线路接触不良而引起弧光放电,使线路产生过电压,危害供电系统的安全。同时要经常检查避雷器性能,确保避雷器在操作过电压和外部过电压时起保护作用。
      参考文献
      刘介才编《工厂供电》,机械工业出版社,1992

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