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淺談變壓器安全運行的重要性
作者：江蘇消防檢測設備 來源：http://www.www.120705.com/發布時間：2020-01-01 13:55:29
引言：當今世界，無論是發達國家還是發展中國家，都不同程度受到變壓器安全的困擾。變壓器故障通常是伴隨著電弧和放電以及劇烈燃燒而發生，隨后電力設備即發生短路或其他故障，輕則機器停轉，照明設備熄滅，重則引發火災造成人員傷亡。因此確保變壓器安全穩定運行受到了全世界的廣泛關注。
變壓器是一種靜止的電氣設備。它利用電磁感應原理，把輸入的電壓升高或降低為同頻率的交流電壓輸出，以滿足高壓送電、低壓配電及其他用途的需要。現代的工業、農業及科研等門，廣泛采用電力作為能源。而在各種用電設備中，需要不同電壓的電源。因此變壓器被得到了廣泛的應用。
我國目前是由水電站、火力發電站和核電站的發電機直接轉化出來的。目前發電機所發出的最高電壓為15.75kV，其中6.3kV和10.5kV電壓最多。這樣低的電壓要輸送到幾百公里以外的地區是不可能的，電能將全部消耗在路上。所以想要將電能從電站輸送出去，必須經過變壓器將電壓升高到38.5kV以上，再輸送出去。高壓電到供電區后，還要經過一次變電所和二次變電所，把電壓降為6.3kV和10.5kV后，再把電能直接送到用戶區，經過附近的配電降壓器降壓，以供工廠用電及照明用電。變壓器在其他方面的應用也十分廣泛。如：冶煉用的電爐變壓器；點解和化工用的整流變壓器；測量用的儀用變壓器；焊接用的焊接變壓器。
如今變壓器伴隨著現在工廠、大型高層建筑、商務中心、劇院、醫院、賓館、隧道、地鐵、地下電站、試驗室、車站、碼頭、機場等重要的場所，為眾多的重要場所提供了足夠的電力，保證了企業的正常運轉等。所以說在現在生活中變壓器變得越來越重要，已成為我們生活中不開或缺的一部分，一旦變壓器出現跳閘、漏電、線路老化等故障時，就會嚴重的影響到我們的正常生活秩序，所以在變壓器的使用期間一定要注意變壓器的維護與保養，確保變壓器的正常使用以及變壓器的安全可靠。
某省會所在地的供電分公司，現運行的110～220 kV電壓等級的主變壓器共50臺。1994～1995年兩年內，發生110～220 kV電壓等級的主變壓器損壞7臺次，其中6臺次是因變壓器低壓側外部短路引起的損壞，占總事故臺數的85.7%。
變壓器常見故障及分析：
1 異常響聲 (1)音響較大而嘈雜時，可能是變壓器鐵芯的問題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應停止變壓器的運行，進行檢查。 (2)音響中夾有水的沸騰聲，發出"咕嚕咕嚕"的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴重的故障，使其附近的零件嚴重發熱使油氣化。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱或變壓器匝間短路，都會發出這種聲音。此時，應立即停止變壓器運行，進行檢修。 (3)音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現象。這時，應將變壓器停止運行，進行檢修。 (4)音響中夾有放電的"吱吱"聲時，可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。如果是套管的問題，在氣候惡劣或夜間時，還可見到電暈輝光或藍色、紫色的小火花，此時，應清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此時，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。 (5)音響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸，或者是因為靜電放電引起的異常響聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應，這類響聲雖然異常，但對運行無大危害，不必立即停止運行，可在計劃檢修時予以排除。
2 溫度異常 變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下，較原來同條件時的溫度高，并有不斷升高的趨勢，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。 引起溫度異常升高的原因有： ①變壓器匝間、層間、股間短路； ②變壓器鐵芯局部短路； ③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱； ④長期過負荷運行，事故過負荷； ⑤散熱條件惡化等。 運行時發現變壓器溫度異常，應先查明原因后，再采取相應的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內部故障引起的，應停止運行，進行檢修。
3 噴油爆炸 噴油爆炸的原因是變壓器內部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續存在，使箱體內部壓力持續增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱之處噴出形成事故。 (1)絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；變壓器進水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導致內部短路的基本因素。 (2)斷線產生電弧：線組導線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點處產生高溫電弧使油氣化促使內部壓力增高。 (3)調壓分接開關故障：配電變壓器高壓繞組的調壓段線圈是經分接開關連接在一起的，分接開關觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，如分接開關動靜觸頭發熱，跳火起弧，使調壓段線圈短路。
4 嚴重漏油 變壓器運行中漏油現象比較普遍，油位規定的范圍內，仍可繼續運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重，或連續從破損處不斷外溢，以至于油位計已見不到油位，此時應立即將變壓器停止運行，補漏和加油。 變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運行中受到震動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴重而破損等。
5 套管閃絡 變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。變壓器箱蓋上落異物，如大風將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。
以上對變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現象對配電變壓器故障的判斷，只能作為現場直觀的初步判斷。因為，變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至會出現假象。必要時必須進行變壓器特性試驗及綜合分析，才能準確可靠地找出故障原因，判明事故性質，提出較完備的合理的處理方法。
通過上述介紹，我們了解到變壓器主要是將電網的高壓電降低為可以直接使用的電壓，給用電設備供電。如變壓器內部發生過載或短路，絕緣材料或絕緣油就會因高溫或電火花作用而分解，膨脹以至氣化，使變壓器內部壓力急劇增加，可能引起變壓器外殼爆炸，大量絕緣油噴出燃燒，油流又會進一步擴大火災危險。
因此，變壓器在運行中要注意以下幾項：
(1)不能過載運行：長期過載運行，會引起線圈發熱，使絕緣逐漸老化，造成短路。
(2)經常檢驗絕緣油質：油質應定期化驗，不合格油應及時更換，或采取其它措施。
(3)防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞，鐵芯長期發熱造成絕緣老化。
(4)防止因檢修不慎破壞絕緣，如果發現擦破損傷，就及時處理。
(5)保證導線接觸良好，接觸不良產生局部過熱。
(6)防止雷擊，變壓器會因擊穿絕緣而燒毀。
(7)短路保護變壓器線圈或負載發生短路，如果保護系統失靈或保護定值過大，就可能燒毀變壓器。為此要安裝可靠的短路保護。
(8)保護良好的接地。
(9)通風和冷卻：如果變壓器線圈導線是A級絕緣，其絕緣體以紙和棉紗為主。溫度每升高8℃其絕緣壽命要減少一半左右變壓器正常溫度90℃以下運行，壽命約20年若溫度升至105℃，則壽命為7年。變壓器運行，要保持良好的通風和冷卻。
變壓器不安全運行導致的人身傷亡時有發生，血的教訓告訴我們要充分認識其重要性，堅持不懈地用上述注意事項注意用電安全。
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變壓器是一種靜止的電氣設備。它利用電磁感應原理，把輸入的電壓升高或降低為同頻率的交流電壓輸出，以滿足高壓送電、低壓配電及其他用途的需要。現代的工業、農業及科研等門，廣泛采用電力作為能源。而在各種用電設備中，需要不同電壓的電源。因此變壓器被得到了廣泛的應用。
我國目前是由水電站、火力發電站和核電站的發電機直接轉化出來的。目前發電機所發出的最高電壓為15.75kV，其中6.3kV和10.5kV電壓最多。這樣低的電壓要輸送到幾百公里以外的地區是不可能的，電能將全部消耗在路上。所以想要將電能從電站輸送出去，必須經過變壓器將電壓升高到38.5kV以上，再輸送出去。高壓電到供電區后，還要經過一次變電所和二次變電所，把電壓降為6.3kV和10.5kV后，再把電能直接送到用戶區，經過附近的配電降壓器降壓，以供工廠用電及照明用電。變壓器在其他方面的應用也十分廣泛。如：冶煉用的電爐變壓器；點解和化工用的整流變壓器；測量用的儀用變壓器；焊接用的焊接變壓器。
如今變壓器伴隨著現在工廠、大型高層建筑、商務中心、劇院、醫院、賓館、隧道、地鐵、地下電站、試驗室、車站、碼頭、機場等重要的場所，為眾多的重要場所提供了足夠的電力，保證了企業的正常運轉等。所以說在現在生活中變壓器變得越來越重要，已成為我們生活中不開或缺的一部分，一旦變壓器出現跳閘、漏電、線路老化等故障時，就會嚴重的影響到我們的正常生活秩序，所以在變壓器的使用期間一定要注意變壓器的維護與保養，確保變壓器的正常使用以及變壓器的安全可靠。
某省會所在地的供電分公司，現運行的110～220 kV電壓等級的主變壓器共50臺。1994～1995年兩年內，發生110～220 kV電壓等級的主變壓器損壞7臺次，其中6臺次是因變壓器低壓側外部短路引起的損壞，占總事故臺數的85.7%。
變壓器常見故障及分析：
1 異常響聲 (1)音響較大而嘈雜時，可能是變壓器鐵芯的問題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應停止變壓器的運行，進行檢查。 (2)音響中夾有水的沸騰聲，發出"咕嚕咕嚕"的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴重的故障，使其附近的零件嚴重發熱使油氣化。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱或變壓器匝間短路，都會發出這種聲音。此時，應立即停止變壓器運行，進行檢修。 (3)音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現象。這時，應將變壓器停止運行，進行檢修。 (4)音響中夾有放電的"吱吱"聲時，可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。如果是套管的問題，在氣候惡劣或夜間時，還可見到電暈輝光或藍色、紫色的小火花，此時，應清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此時，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。 (5)音響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸，或者是因為靜電放電引起的異常響聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應，這類響聲雖然異常，但對運行無大危害，不必立即停止運行，可在計劃檢修時予以排除。
2 溫度異常 變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下，較原來同條件時的溫度高，并有不斷升高的趨勢，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。 引起溫度異常升高的原因有： ①變壓器匝間、層間、股間短路； ②變壓器鐵芯局部短路； ③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱； ④長期過負荷運行，事故過負荷； ⑤散熱條件惡化等。 運行時發現變壓器溫度異常，應先查明原因后，再采取相應的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內部故障引起的，應停止運行，進行檢修。
3 噴油爆炸 噴油爆炸的原因是變壓器內部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續存在，使箱體內部壓力持續增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱之處噴出形成事故。 (1)絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；變壓器進水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導致內部短路的基本因素。 (2)斷線產生電弧：線組導線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點處產生高溫電弧使油氣化促使內部壓力增高。 (3)調壓分接開關故障：配電變壓器高壓繞組的調壓段線圈是經分接開關連接在一起的，分接開關觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，如分接開關動靜觸頭發熱，跳火起弧，使調壓段線圈短路。
4 嚴重漏油 變壓器運行中漏油現象比較普遍，油位規定的范圍內，仍可繼續運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重，或連續從破損處不斷外溢，以至于油位計已見不到油位，此時應立即將變壓器停止運行，補漏和加油。 變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運行中受到震動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴重而破損等。
5 套管閃絡 變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。變壓器箱蓋上落異物，如大風將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。
以上對變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現象對配電變壓器故障的判斷，只能作為現場直觀的初步判斷。因為，變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至會出現假象。必要時必須進行變壓器特性試驗及綜合分析，才能準確可靠地找出故障原因，判明事故性質，提出較完備的合理的處理方法。
通過上述介紹，我們了解到變壓器主要是將電網的高壓電降低為可以直接使用的電壓，給用電設備供電。如變壓器內部發生過載或短路，絕緣材料或絕緣油就會因高溫或電火花作用而分解，膨脹以至氣化，使變壓器內部壓力急劇增加，可能引起變壓器外殼爆炸，大量絕緣油噴出燃燒，油流又會進一步擴大火災危險。
因此，變壓器在運行中要注意以下幾項：
(1)不能過載運行：長期過載運行，會引起線圈發熱，使絕緣逐漸老化，造成短路。
(2)經常檢驗絕緣油質：油質應定期化驗，不合格油應及時更換，或采取其它措施。
(3)防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞，鐵芯長期發熱造成絕緣老化。
(4)防止因檢修不慎破壞絕緣，如果發現擦破損傷，就及時處理。
(5)保證導線接觸良好，接觸不良產生局部過熱。
(6)防止雷擊，變壓器會因擊穿絕緣而燒毀。
(7)短路保護變壓器線圈或負載發生短路，如果保護系統失靈或保護定值過大，就可能燒毀變壓器。為此要安裝可靠的短路保護。
(8)保護良好的接地。
(9)通風和冷卻：如果變壓器線圈導線是A級絕緣，其絕緣體以紙和棉紗為主。溫度每升高8℃其絕緣壽命要減少一半左右變壓器正常溫度90℃以下運行，壽命約20年若溫度升至105℃，則壽命為7年。變壓器運行，要保持良好的通風和冷卻。
變壓器不安全運行導致的人身傷亡時有發生，血的教訓告訴我們要充分認識其重要性，堅持不懈地用上述注意事項注意用電安全。
江蘇智淼消防主營：全套消防檢測設備、消防安全評估設備軟件、甲乙級防雷檢測裝置、電氣檢測設備、火災現場勘查/消防監督檢查箱、二合一消防煙槍、試水/細水霧裝置,產品提供帶送檢服務；江蘇消防檢測設備官網：http://www.www.120705.com/；服務熱線：4006-598-119。
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