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干式变压器安全运行及预防措施
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干式变压器安全运行及预防措施
* 来源 : * 作者 : mfxmqh * 发表时间 : 2020-05-29 * 浏览 : 2
安装在变电站和小区配电室内的干式站用变压器,因环境封闭,通风散热条件差,容易因设备过发生热火灾。同时在一个密闭的空间,火灾发生后产生的浓烟使柜内空气绝缘水平降低,母线对开关柜体放电,造成母线相间短路,进而发展为主变低压侧开关跳闸,10kV 母线失压、干变及开关柜烧毁的事件。


随着室内变电站和高层居民小区的不断建设,越来越多的变电站站用变和居民小区配电室采用了干式变压器作为供电设施,干式变电站一般安装在密闭的柜体内。高层建筑的配电室均设置在地下一层或地下二层,干式变压器虽然具备不会渗漏的优势,但由于地下室通风和通讯条件较差,多次发生干式变压器着火事故,本文针对这种情况进行了原因分析并提出了一些预防措施。

一、故障简介

LA变电站仅有一台主变压器,110kV 及10kV均为单母线接线,10kV采用KYN28A一12型手车式开关柜,开关柜内配置ZN63A一12型真空断路器及SC9一100/10型干式站用变压器。某日,上午,ZY运维班监控机报出LA变电站1号主变压器10kV侧复合电压方向过流I、II 段动作,1号主变压器10kV侧断路器跳闸,10kV 母线失压,“火灾报警动作”信号。运维人员立即赶往LA变电站检查设备,发现10kV高压室有浓烟,消防报警装置启动报警。室内照明、通风机均无法打开。切换站用电,打开10kV高压室房间通风机进行通风排烟后,发现10kV1号站用变压器开关柜冒烟,该开关柜后门严重变形、柜顶泄压板被气浪冲开。拉出1号站用变压器开关柜手车,发现手车母线侧三相动触头全部烧毁。 检查10kV高压室其他设备无异常,随即将10kV母线转检修状态。

 

二、故障检查情况

1号站用变压器开关柜体检查站用变开关柜内被浓烟熏黑,柜内1号站用变压器(干式变压器)有烧毁痕迹,后柜门上侧柜体铁板上有电弧放电痕迹和烧伤孔洞,10kV母线C相有严重烧伤痕迹。1号站用变压器本体检查检查1号站用变压器本体,发现其C相绕组壳体均有着火、严重烧损的痕迹,上部烧伤情况尤其明显。

 

三、故障原因分析

3.1变压器本体绝缘不合格

经专业人员测试发现,1号站用变压器低压侧直流电阻不合格,低压侧各相绕组均有匝间短路现象,运行中长时间发热,逐步恶化到层间短路,主绝缘因过热使绕组壳体烧损。

3.2环境封闭、开关柜散热性能差

干式变压器安装的环境有限,全部类型的配电设备和供电设施,均集中

在一起,造成多个设备共同发热。配电房和站用变室虽然配置有温控器和散热通风装置,但是开关柜本身采用全封闭型结构,散热效果较差。在站用变持续发热情况下,绕组绝缘老化严重,绝缘子爬电比距下降,是造成事故的重要原因。

3.3柜体间距小

开关柜体间的距离应严格遵守开关柜设计、安装规范,但设备生产厂家为降低生产成本,通常采用复合绝缘材料减小柜体间距,忽略了电场、运行环境的影响。因此,在一定环境条件下极易产生凝露、放电闪络现象。

3.4运行维护不到位

因站用变压器封闭于开关柜内部,且不易打开(安全距离不足),不能

有效、全面的进行红外测温诊断,未及时发现设备隐患。

 

四、预防措施

4.1采取可靠的温控措施

为适应变电站无人值班的要求,建议对现有的干式站用变安装风冷温控系统,并对开关柜进行通风改造,温度过高时能自动启动通风散热装置,超温时及时报警、跳闸。

4.2转化思路、强化开关柜安装及验收流程

①将开关柜更改为箱变或非封闭式干式变压器,单独安装。

②开关柜制作、安装时应充分考虑各种安全因素,选用“五防”功能完备的加强绝缘型产品,严格把控开关柜安全净距。

③为防止开关柜内火灾蔓延,在开关柜体间、母线室间、本体各功能隔离室之间应采取有效的封堵隔离措施。

④开关柜开设专门的红外测温点,便于运行维护人员及时发现设备隐患。

4.3利用网络视频监视

布设光缆增加数据带宽,采用高清摄像头,对主电流回路进行视频采集,

图像画面实时传送至运营调控中心。

结语

将干式变压器布置密闭空间的开关柜中,虽可节约成本,但柜内空间狭小,散热差、极易发生弧光短路,易造成严重的人身和设备伤害。因此,应严格把关开关柜选型、安装和交接验收,确保泄压装置、开关柜相间、相对地安全静距离和主导流接触部位符合验收规范,认真开展设备运维检修工作,来确保站用变压器安全可靠运行。

来源:中信建筑设计研究总院