【正文】 7 配電變壓器的高低壓線路大多是由架空線路引入，在山區(qū)、林地 、平原受雷擊的幾率較高，線路遭雷擊時，在變壓器繞組上將產(chǎn)生高于額定電壓幾十倍以上的沖擊電壓，倘若安裝在配電變壓器高低壓出線套管處的避雷器不能進行有效保護或本身存在某些隱患，如避雷器未投入運行或未按時進行預防性試驗，避雷器接地不良，接地線路電阻超標等，則配電變壓器遭雷擊損壞將難以避免。 因此，在正常使用中，熔絲的選擇標準為：一次側(cè)熔絲熔斷電流為變壓器一次額定電流的 1． 5～ 2 倍；二次側(cè)熔絲熔斷電流為變壓器二次側(cè)額定電流。 d．并聯(lián)運行的配電變壓器在檢修、試驗或更換電纜后未進行逐一校相，隨意接線導致相序接錯，變壓器在投入運行后將產(chǎn)生很大的環(huán)流，燒毀變壓器。 (2)原因分析。外側(cè)高壓繞組受的輻向電磁力，從內(nèi)層至外層三線性遞減，最內(nèi)層受的輻向電磁力最大，兩倍于繞組所受的平均圓周力。這樣大大降低了內(nèi)側(cè)中壓繞組承受輻向力和軸向力的能力，使繞組穩(wěn)定性降低。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 9 (六 )變壓器故障的處理 運行中的配電變壓器，絕大部分安裝在室外，所以它經(jīng)常受著各種變化著的氣候條件的影 響。但變壓器事故和故障還是不斷發(fā)生。 3．與規(guī)程標準相對照。又如用紅外成像儀檢查變壓器套管或油枕溫度，以確定是否存在缺油故障等。因為故障設備檢修后，絕緣材料殘油中往往殘存著故障氣體， 這些氣體在設備重新投運的初期，還會逐步溶于油中，因此在追蹤分析的初期，常發(fā)現(xiàn)油中氣體有明顯增長的趨勢，只有通過多次檢測，才能確定檢修后投運的設備是否消除了故障。并針對具體情況采取不同的措施，如縮短試驗周期、加強監(jiān)視、限制負荷、近期安排內(nèi)部檢查、立即停電檢查等。(一 ) 互感器的作用 電流互感器的作用 在測量交變電流的大電流時 ,為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流（我國規(guī)定電流互感器的二次額定為 5A 我國規(guī)定電流互感器的二次額定為 5A），另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。 現(xiàn)在部分線路 PT 時用的電容式電壓互感器，可以為載波通信提供信號通道 。 ２ .電流互感器 利用變壓器原、副邊電流成比例的特點制成。最常用的接線方式為單相，三相星形和不完全星形。 Q8O 系列鉗形電流互感器已多次被鐵道部門使用檢測目前 D 字開頭列車上高頻電流信號。絕緣性能好，外形美觀。作時 ,應停用有關保護裝置。 Am、 Bm、 Cm三相電流均為 0． 43A，證明故障已排除 5 經(jīng)驗教訓 通過這次故障的分析和處理，可得到如下幾點經(jīng)驗教訓 (1)在變壓器運行過程中，要經(jīng)常肘設備運行情況進行檢查，尤其是在設備新投運階段更要加強檢查 這次故障正是因為變電站的工作人員進行了認真的檢查，才能被及早發(fā)現(xiàn)和處理。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。 （ 1）當一次側(cè)或二次側(cè)保險熔斷一相時，熔斷相的接地指示燈熄滅，其他兩相的指示燈 略暗。 當發(fā)現(xiàn)二次保險熔斷時，必須經(jīng)檢查 處理好后才可投入。 （ 2） 故障原因初探 根據(jù)故障現(xiàn)象，經(jīng)過初步判斷，估計是由于下述的幾個原因所致。 (2)懷疑電壓互感器二次負荷偏重導致 PT損壞的理由也不成立，原因是該 級二次繞組額定容量為 90VA，在 1998年 11月 16 日，測量了 604PT 二次側(cè)星形接線負荷，在二次接線回路上施加 100V的三相交流電源 (停用備自投 )，測得 Ia=， Ib=， Ic=，測得星形接線負荷容量： Sa=， Sb=， Sc=35VA， PT總輸出容量為 ；次日，測量 601PT 二次側(cè)星形接線負荷，在二次接線回路上施加 100V的三相交流電源 (停用備 自投，有一塊電度表未裝 )，測得 Ia=， ?Ib=， Ic=，測得星形接線負荷容量： Sa=， Sb=， Sc=， PT 總輸出容量為。 3)串聯(lián)諧振電路來說，產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓的的必要條件是 ω0=1 ／ L0C＜ω 。 ③ 要有激發(fā)條件，如 PT突然合閘、單相接地突然消失、外界對系統(tǒng)的干擾或系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓等。 2)在 PT開口三角側(cè)并聯(lián)固定 (或可變 )阻尼，一些要求不太高的變電所或配電 （五） 電壓互感器故障案例分析 案例 1： 2021 年 7 月 10 日，某供電公司 110 kV 變電站發(fā)生 10 kV 母線電壓互感器一次側(cè)三相熔絲因雷擊諧振熔斷的故障， 10 kV 系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)。根據(jù)當時的運行記錄和氣侯條件，發(fā)現(xiàn)曾有雷電活動，在此期間，伴隨有嚴重的兩相電壓升高和一相電壓降低的情況，兩相電壓由 kV 升到 40 kV，另一相降至 3 kV。 由以上案例可以看出，我國 35 kV 系統(tǒng)是中性點不接地系統(tǒng)，在不投入消弧黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 18 線圈的運行方式下，易發(fā)生由于單相接地造 成的系統(tǒng)過電壓，尤其是弧光接地過電壓。同時阻尼電阻的容量不能太小，必須增大阻尼電阻功率。如果電磁單元的變壓器一次端斷線，電壓將不能正常傳遞，二次失去電壓輸出；若分壓電容器的電容量變大，二次電壓輸出且會降低。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 19 三 斷路器常見故障分析 (一 ) 斷路器 工作 原理 斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切 斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。如電磁單元部分對地短接，不承受 13 kV 的電壓，二次將失去電壓輸出，對設備整相承受電壓的能力影響較小。累積效應使絕緣材料的溫度不斷增加，最終熱擊穿。說明一次繞組中存在短時大電流。建議制造廠改變設計 ,加強最下節(jié)瓷套和油 箱電磁單元電氣連接部分的絕緣強度，嚴格設計工藝，保持各連接線對地及器件之間的距離，必要時由裸導線更換為絕緣導線（或進行絕緣包扎），嚴格出廠試驗和外協(xié)器件的質(zhì)量把關，確實有效地防止類似故障的發(fā)生。如西安電瓷廠生產(chǎn)的 RXQ系列消諧器，該消諧器串接于 PT一次繞組中性點與地之間，內(nèi)部材料為大容量的非線性碳化硅電阻片及散熱片等串聯(lián)組裝于瓷套內(nèi)而成。 ① 鐵磁式電壓互感器 (PT)的非線性效應是產(chǎn)生鐵磁諧振的主要原因。此外回路損耗也使諧振過電壓受到阻尼和限制。 3)由于鐵磁諧振而造成電壓互感器被擊穿，因為：被擊穿的電壓互感器所處的母線帶的負荷呈感性的比較多，特別是 Ⅲ 、 Ⅳ 段，帶有大容量的深井泵，在負荷分配上其感抗大于容抗，由于某種原因，而使系統(tǒng)電壓波動 (如深井泵頻繁啟停等 )，使電路 中電流和電壓發(fā)生突變，可能導致電壓互感器鐵心迅速飽和、感抗減小，當感抗小于容抗時，將產(chǎn)生鐵磁諧振，導致電壓互感器激磁電流增大幾十倍，而過電壓幅值將達到近 ，甚至于達到 以上，而且持續(xù)時間較長，電壓互感器在這樣大電壓、大電流下運行，使本身的溫度也迅速升高，導致?lián)p壞。 （ 1） 故障現(xiàn)象及相關數(shù)據(jù) 6kV 系統(tǒng)共有八段，采用的是上海華通開關廠生產(chǎn)的電氣組合柜，該廠設備自投產(chǎn)以來，主部件未發(fā)生大的缺陷，但其輔助測量 PT 發(fā)生了 8臺次損壞，現(xiàn)象表現(xiàn)為本體炸裂、內(nèi)部絕緣物質(zhì)噴出故障，致使 6kV 系統(tǒng)的相關保護不能投運，部分自動功能無法實現(xiàn)。當電壓互感器一次側(cè)保險熔斷兩相時，需經(jīng)過內(nèi)部測量檢查，確定設備正常后，方可換好保險將其投入。電壓互感器副邊不能接過多的負載；且要求鐵心不飽和 ()。當發(fā)現(xiàn)電流互感器的二次回路接頭發(fā)熱或斷開，應設法擰緊或用安全工具在電流互感器附近的端子上將其短路；如不能處理，則應匯報上級將電流互感器停用后進行處理。故障點產(chǎn)生的熱量導致怙 J 圍導線進一步燒毀，最終形成二次繞組多點短路并對地短路 4 故障處理 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 14 由于二次電纜長度仃一些余量， 兇此被將燒毀的那部分導線剪掉，重新剝丹導線，對好線后正確地接 }：電流互感器接線端子。電流互感器故障時常常伴有聲應將其停止使用。 使用：可在三相線路上各裝一個電流互感器，或讓三相導線一起穿過一零序電流互感器，也可在中 性線 N上安裝一個零序電流互感器，利用其來檢測三相的電流矢量和。抗干擾能力強等。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設備。保護用電流互感器保護用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時， 向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統(tǒng)的黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 12 安全。 ,1 表示變比誤差不超過 1%。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設備的安全。 5．在氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體情況下，應將繼電器內(nèi)氣樣的分析結(jié)果，按前述方法與油中取出氣體的分析結(jié)果作比較。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 10 2．了解設備的結(jié)構(gòu)、安裝、運行及檢修等情況，徹底了解氣體真實來源，以免造成誤判斷。對變壓器本身的不同部位進行檢查比較。 2．與外部條件相結(jié)合。其中涌流／外部短路發(fā)生時，主要靠繼電保護裝置去保護變壓器，而絕緣損耗目前主要是靠變壓器定期檢修和及時監(jiān)測來發(fā)現(xiàn) 。 2)制造工藝上可從加強輻向和軸向強度兩方面進行，措施主要有：采用女式繞線機繞制繞組，采用先進自動拉 緊裝置卷緊繞組；牢固撐緊繞組與鐵心之間的定位，采用整產(chǎn)套裝方式；采用墊塊預密化處理、繞組恒壓干燥方式；繞組整體保證高度一致和結(jié)構(gòu)完整；強化繞組端部絕緣；保證鐵軛及夾件緊固。這與該變壓器的 B、 C相高、中壓繞組在事故中的結(jié)果一致。高壓繞組輻向用手可搖動 5mm 左右。13 點 40 分 35kV 側(cè)過流動作，重合成功； 18 點 44 分 35kV 側(cè)再次過流動作，重合閘動作，同時主變壓器重瓦斯保護跳主變壓器三側(cè)開關。在吊芯檢修時，有時不慎將線圈、引線、分接開關等處的絕緣 破壞或工具遺留在變壓器內(nèi)。 6 一 /二次熔體選擇不當 配電變壓器一 /二次通常采用熔絲保護，因為熔絲是用于保護變壓器的一 /二次出線套管、二次配線和變壓器的內(nèi)部線路，所以若熔斷電流選擇過大，將起不到保護作用。當硅鋼片表面上的絕緣漆因運行年久，絕緣自然老化或損傷后，將產(chǎn)生很大的渦流損耗，增加鐵芯局部發(fā)熱，使高、低繞組溫升加劇，造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。正常運轉(zhuǎn)中的變壓器分接開關，長期浸在高于常溫的油中，特別是偏遠農(nóng)村的線路長，電壓降大，使分接開關長期運行于過負荷狀態(tài)，會引起分接開關觸頭出現(xiàn)碳膜和油垢，觸頭發(fā)熱后又使彈簧壓力降低，特別是觸環(huán)中彈簧，由于材料和制造工藝差，彈性降低很快；或出現(xiàn)零件變形，分接開關的引線頭和接線螺絲松動等情況，即使處理，也可能使導電部位接觸不良，接觸電阻增大，產(chǎn)生發(fā)熱和電弧燒傷，電弧還將產(chǎn)生大量氣體，分解出具有導電性能的碳化物和被熔化的銅粒，噴涂在箱體、一 /二次套管 、繞組層間、匝層等處，引起短路，燒壞變壓器。當絕緣降低到一定值時，發(fā)生短路。 (四 ) 變壓器放電故障 1 變壓器電流激增 隨著城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造的深入，城市和農(nóng)村的用電量都有 了很大程度的增加，但由于部分低壓線路維護不到位，發(fā)生過負荷和短路的可能性大大增加，以致變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍，此時，繞組受到電磁力矩較大影響而發(fā)生移位變形。頻率響應分析法是一種用于判斷變壓器繞組或引線結(jié)構(gòu)是否偏移的有效方法。 PD 水平及其增長速率的明顯變化，能夠指示變壓器內(nèi)部正在發(fā)生的變化或反映絕緣中由于某些缺陷狀態(tài)而產(chǎn)生的固體絕緣的空洞、金屬粒子和氣泡等。 4 變壓器在線監(jiān)測技術(shù) 變壓器在線監(jiān)測的目的，就是通過對變壓器特征信號的采集和分析，判別出變壓器的狀態(tài)，以期檢測出變壓器的初期故障，并監(jiān)測故障狀態(tài)的發(fā)展趨勢。當銅與鋁的接觸面間滲入含有溶解鹽的水分，即電解液時，在電耦的作用下，會產(chǎn)生電解反應，鋁被強烈電腐蝕。對安裝后未將箱蓋上定位銷翻轉(zhuǎn)或除去造成多點接地的，應將定位銷翻轉(zhuǎn)過來或除掉。防爆管是變壓器內(nèi)部發(fā) 生故障導致變壓器內(nèi)部壓力過大，避免變壓器油箱破裂的安全措施。對于這樣的滲點可加用鐵板進行補焊，兩面連接處，可將鐵板裁成紡錘狀進行補焊；三面連接處可根據(jù)實際位置將鐵板裁成三角形進行補焊；該法也適用于套管電流互感器二次引線盒拐角焊縫滲漏焊接。 破壞及故意損壞 這一類通常確定為明顯的故意破壞行為。 雷擊 雷電波看來比以往的研究要少，這是因為 改變了對起因的分類方法。由于絕緣老化的因素，變壓器的平均壽命僅有 年，大大低于預期為 35～ 40年的壽命！ 受潮 受潮這一類別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分。 當變壓器二次側(cè)接入負載后，在電動勢 E2 的作用 下，將有二次電流通過，該電流產(chǎn)生的電動勢，也將作用在同一鐵芯上，起到反向去磁作用，但因主磁通取決于電源電壓，而 U1 基本保持不變，故一次繞組電流必將自動增加一個分量產(chǎn)生磁動勢 F1,以抵消二次繞組電流所產(chǎn)生的磁動勢 F2,在一二次繞組電流 L L2 作用下，作用在鐵芯上的總磁動勢（不計空載電流 I0),F1+F2=0, 由于 F1=I1N1,F2=I2N2,故 I1N1+I2N2=0,由式可知， I1 和 I2 同相，所以