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城市配電變壓器的保護措施淺析

城市配電變壓器的保護措施淺析


  變壓器運行是否正常直接影響用戶生產和生活用電,并關系到用電設備的安全。為了保證用戶用上優質、安全電,必須保證配電變壓器運行正常,本文詳細論述了在日常使用中配電變壓器的保護措施及其注意事項。

  配電變壓器是配電系統中根據電磁感應定律變換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。通常安裝在電線桿、臺架或配電所中,一般將6~10千伏電壓降至400伏左右輸入用戶。所以我們有必要從保護配置技術角度和日常運行管理兩大方面來談談配電變壓器的保護措施及其注意事項,以保證配電變壓器正常運行,保證用戶安全用電。


  1.保護配置技術方面

  裝設避雷器保護,防止雷擊過電壓。

  配電變壓器是配電網中十分重要的設備,一旦發生雷擊損壞事故,就會造成停電,直接影響著工業生產和人民生活。因此,在條件許可時,最好采用避雷器來保護,在中性點不接地的系統中,也可采用兩相閥型避雷器一相保護間隙的保護方式。但同一配電網絡中,所有間隙必須裝在同一相導線上,這樣既可以節省一只閥型避雷器,而同時又不至于增加線路跳閘的次數。

  保護變壓器的閥型避雷器、管型避雷器或保護間隙,要求盡量靠近變壓器安裝,距離越近保護效果越好,一般都要求裝在變壓器高壓側熔斷器內側。其接地線,應和配電變壓器的金屬外殼和低壓側中性點連在一起共同接地。當變壓器容量為100kV·A及以上時,接地電阻應盡可能降低到4Ω以下;當變壓器容量小于100kV·A時,接地電阻10Ω及以下即可。當這三點連在一起,高壓側落雷,避雷器或間隙放電時,變壓器絕緣所承受的即是閥型避雷器的殘壓,而接地裝置上的電壓降并沒有作用在變壓器的絕緣上,這樣對變壓器保護是很有利的,能降低高、低壓繞組間和高壓繞組對變壓器鐵心與外殼之間發生絕緣擊穿的危險。但是為了防止變壓器低壓側中性點電位瞬時升高對用戶安全的影響,可以在靠近用戶的地方加裝輔助接地線。

  配電變壓器可能出現的過電壓分兩種情況:(1)正變換:當雷電波到達Y,y接線的變壓器的低壓繞組時,中性點所裝的擊穿保險被擊穿,或當雷電波到達Y,yn接線的變壓器低壓繞組時,都會在外加電壓作用下,通過變壓器的低壓繞組的沖擊電流按變比感應出電動勢,而使高壓繞組的中性點電壓升高。(2)反變換:當10kV側遭受雷擊時,經過避雷器會有較大的雷電流通過,在接地裝置上產生電壓降,這個電壓降同時將作用在低壓繞組的中性點并加到低壓繞組上,通過電磁感應也會在高壓側出現高電壓,對于星形接線的變壓器,高壓側中性點上也會出現對絕緣有危險的高電壓。另外也可根據具體情況在變壓器低壓側加裝避雷器或擊穿保險器,能進一步提高變壓器安全可靠性。

  運行經驗證明,處在多雷地區的配電變壓器,雖然裝了閥型避雷器保護,但因雷擊引起損壞者仍然不少。根據事故教訓,為了減少配電變壓器事故,還應根據具體情況采取下列技術措施:(1)消除配電變壓器本身的絕緣薄弱點。在運行中還應加強對變壓器絕緣油的試驗和分析,因絕緣油劣化會直接導致繞組絕緣的降低,所以發現問題后必須及時進行處理或更換。對配電變壓器進行廣泛的沖擊試驗和匝間試驗,能有效地發現變壓器上存在的絕緣弱點,及時安排檢修,能減少雷擊損壞事故。(2)裝在木桿線路上的配電變壓器,可在變壓器進線段內裝設保護間隙,或將導線為三角排列的頂相絕緣子的鐵腳接地,以降低雷電侵入波的陡度和減少流過閥型避雷器的電流。(3)也可考慮在配電變壓器與閥型避雷器之間,加裝一組電感線圈(30匝左右,長24cm,直徑20cm,電感值約為100μH),以限制雷電侵入波的陡度,從而降低變壓器繞組層間絕緣上的過電壓1.2 裝設速斷、過電流保護,保證有選擇性地切除故障線路。

  配變的短路保護和過載保護由裝設于配變高壓側的熔斷器和低壓側的漏電總保護器來實現。為了有效地保護配變,必須正確選擇熔斷器的熔體及低壓過電流保護定值。高壓側熔絲的選擇,應能保證在變壓器內部或外部套管處發生短路時被熔斷。熔絲選擇原則:(1)容量在100kVA及以下的配變,高壓熔絲按2~2.5倍額定電流選擇;(2)容量在100kVA以上的配變,高壓熔絲按1.5~2倍額定電流選擇。低壓側漏電總保護器過流動作值取配變低壓側額定值的1.3倍,配變低壓各分支線路過流保護定值不應大于總保護的過流動作值,其值應小于配變低壓側額定電流,一般按導線最大載流量選擇過流值,保證在各出線回路發生短路或輸出負載過大,引起配變過負荷時能及時動作,切除負載和故障線路,實現保護配變的目的。同時滿足各級保護的選擇性要求。低壓分支回路短路故障時,分支回路動作,漏電總保護器過流保護不動作,低壓側總回路故障或短路時,低壓側漏電總保護器過流保護動作,高壓側熔體不應熔斷;變壓器內部故障短路時,高壓側熔體熔斷,上一級變電站高壓線路保護裝置不應動作跳閘,保證配電網保護裝置正確分級動作。

  2.日常運行管理方面

  2.1加強日常巡視、維護和定期測試

  (1)進行日常維護保養,及時清掃和擦除配變油污和高低壓套管上的塵埃,以防氣候潮濕或陰雨時污閃放電,造成套管相間短路,高壓熔斷器熔斷,配變不能正常運行;(2)及時觀察配變的油位和油色,定期檢測油溫,特別是負荷變化大、溫差大、氣候惡劣的天氣應增加巡視次數,對油浸式的配電變壓器運行中的頂層油溫不得高于95℃,溫升不得超過55℃,為防止繞組和油的劣化過速,頂層油的溫升不宜經常超過45℃;(3)搖測配變的絕緣電阻,檢查各引線是否牢固,特別要注意的是低壓出線連接處接觸是否良好、溫度是否異常;(4)加強用電負荷的測量,在用電高峰期,加強對每臺配變的負荷測量,必要時增加測量次數,對三相電流不平衡的配電變壓器及時進行調整,防止中性線電流過大燒斷引線,造成用戶設備損壞,配變受損。聯接組別為Yyn0的配變,三相負荷應盡量平衡,不得僅用一相或兩相供電,中性線電流不應超過低壓側額定電流的25%,力求使配變不超載、不偏載運行。

  2.2防止外力破壞

  (1)合理選擇配變的安裝地點,配變安裝既要滿足用戶電壓的要求,又要盡量避免將其安裝在荒山野嶺,易被雷擊,也不能安裝在遠離居民區的地方,以防不法分子偷盜。安裝位置太偏僻也不利于運行人員的定期維護,不便于工作人員的管理;(2)避免在配電變壓器上安裝低壓計量箱,因長時間運行,計量箱玻璃損壞或配變低壓樁頭損壞不能及時進行更換,致使因雨水等原因燒壞電能表引起配變受損;(3)不允許私自調節分接開關,以防分接開關調節不到位發生相間短路致使燒壞配電變壓器;(4)定期巡視線路,砍伐線路通道,防止樹枝碰在導線上引起低壓短路燒壞配電變壓器的事故。

  3.結語

  綜上所述,要使配電變壓器保持長期安全可靠運行,除加強提高保護配置技術水平之外,在日常的運行管理方面同樣也十分重要。作為配變運行管理人員,一定要做到勤檢查、勤維護、勤測量,及時發現問題及時處理,采取各種措施來加強配電變壓器的保護,防止出現故障或事故,以保證配電網安全、穩定、可靠運行。

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