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臭氧变压器短路故障怎么办?一文解读臭氧变压器短路故障的排查!

发布时间:2018/9/27 发布人:管理员
  1 故障现象
故障后现象为:臭氧变压器主保护动作、本体非电量保护动作,当故障非常严重时可大量喷油并起火燃烧。
通常分为外部故障和内部故障。外部短路故障类型有:绝缘套管闪络或破碎而发生的接地、臭氧变压器中低压桩头至其相应的开关柜间的母线或电缆相间、相地间发生弧光短路、对应的开关柜母线及其出线至臭氧变压器100M范围内的短路。故障后现象为:套管、避雷器、互感器、过电压吸收器、开关、母线支柱绝缘子、架空线路绝缘子炸裂;电缆及电缆头起火;母线间有小动物或导电异物桥接,母线或带电体上有放弧痕迹等。内部短路其主要类型有:各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。
2 危害辨识
2.1 工艺设备危害辨识
故障造成电压波动或供电中断,使生产系统减量或停车,设备停运。特别是臭氧变压器低压出口短路时形成的故障一般要更换绕组,严重时可能要更换全部绕组,从而造成十分严重的后果和损失,因此,尤应要引起足够的重视。
2.2 人身危害辨识
2.2.1 臭氧变压器喷油、爆炸燃烧可能造成烧伤;
2.2.2 瓷绝缘子炸裂时四处飞溅可能造成击伤;
2.2.3 母线短路时产生的弧光可能造成肢体或眼睛灼伤;
2.2.4 发生短路时引起周围发生火灾,造成烧伤或窒息;
2.2.5 短路时产生的电动力引起物件掉落造成砸伤。
3 故障分析及定位
3.1 工作原理
3.1.1 短路电流引起绝缘过热故障原理
臭氧变压器突发短路时,其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流,它将产生很大的热量,使臭氧变压器严重发热。当臭氧变压器承受短路电流的能力不够,热稳定性差,会使臭氧变压器绝缘材料严重受损,而形成臭氧变压器击穿及损毁事故。
臭氧变压器的出口短路主要包括:三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等几种类型。对220kV三绕组臭氧变压器而言,高压对中、低压的短路阻抗一般在10%一30%之间,中压对低压的短路阻抗一般在10%以下,因此臭氧变压器发生短路故障时,强大的短路电流致使臭氧变压器绝缘材料受热损坏。
3.1.2 短路电动力引起绕组变形故障原理
臭氧变压器绕组在出口短路时,将承受很大的轴向和辐向电动力。轴向电动力使绕组向中间压缩,这种由电动力产生的机械应力,可能影响绕组匝间绝缘,对绕组的匝间绝缘造成损伤;而辐向电动力使绕组向外扩张,可能失去稳定性,造成相间绝缘损坏。电动力过大,严重时可能造成绕组扭曲变形或导线断裂。
3.2 故障分析及定位
3.2.1 分析继电保护装置动作情况,判断故障的类型和大致故障区域:
a、内部故障:差动保护动作、轻重瓦斯动作、压力释放阀动作或油流继电器动作;
b、出口故障:差动保护动作;
c、近区故障:后备保护动作。
3.2.2 外观检查,根据继电保护动作情况,按大致故障分析现场察看定位:
a、内部故障:臭氧变压器瓦斯内有气体,量较多且颜色不纯或臭氧变压器喷油。
b、出口故障:臭氧变压器桩头至相应进线柜间套管、避雷器、支柱绝缘子闪络或炸裂,电缆冒烟或起火;
c、近区故障:进线柜后开关柜爆炸,套管、避雷器、支柱绝缘子、线路绝缘子闪络或炸裂,电缆冒烟或起火。
3.3 解决思路
3.3.1 优化选型要求。选型应选用能顺利通过短路试验的臭氧变压器并合理确定臭氧变压器的容量,合理选择臭氧变压器的短路阻抗。
3.3.2 优化运行条件。对臭氧变压器出线桩头要采取防护措施,要在臭氧变压器周围设置护栏或护网;要提高电力线路的绝缘水平,特别是提高臭氧变压器出线一定距离的绝缘水平,同时提高线路安全走廊和安全距离要求的标准,降低近区故障影响和危害,包括重视电缆的安装检修质量(因电缆头爆炸大多相当于母线短路);对重要变电站的中、低压母线,考虑全封闭,以防小动物侵害;提高对开关质量的要求,防止发生拒分等。
3.3.3 优化运行方式。确定运行方式要核算短路电流,并限制短路电流的危害。如采取装备用电源自投装置后开环运行,以减少短路时的电流和简化保护配置;对故障率高的非重要出线,可考虑退出重合闸保护;提高速切保护性能,压缩保护时间;220kV及以上电压等级的臭氧变压器尽量不直接带l0kV等级的电力负荷等。
3.3.4 提高运行管理水平。首先要防止误操作造成的短路冲击;要加强臭氧变压器的适时监测和检修,及时发现臭氧变压器的变形强度,保证臭氧变压器的安全运行,其次要强化积淀保护的管理和校验,防止保护定值不当和保护拒动。

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