變壓器運(yùn)行中短路損壞的原因分析-資料下載頁
2024-11-14 18:15本頁面
【正文】 的短路故障：短路電流的熱效應(yīng)會致使變壓器元件之間的絕緣層過熱破壞，絕緣材料會嚴(yán)重受損被擊穿，最終導(dǎo)致變壓器是損壞比較嚴(yán)重。（2）過熱性故障：變壓器內(nèi)部的元器件都有可能發(fā)生局部過熱，如載流導(dǎo)體甚至螺栓因接觸不良發(fā)熱過多；變壓器的漏磁形成環(huán)流、渦流損耗，變壓器的鐵芯發(fā)生短路都會使局部過熱。（3）出口故障：由變壓器出口短路引起變壓器內(nèi)部故障的原因比較多，與變壓器材質(zhì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝水平等因素有關(guān)。變壓器是整個電力系統(tǒng)的核心，若發(fā)生故障會影響到電網(wǎng)的運(yùn)行，必須采取相應(yīng)的措施來完善變壓器，減少短路故障發(fā)生的頻率。一方面在技術(shù)層面要完善整個變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在變壓器的設(shè)計過程中除做好變壓器的抗短路能力的設(shè)計，還應(yīng)考慮高溫、電磁力、機(jī)械力對變壓器元器件的影響，在材料的選用、生產(chǎn)過程中也應(yīng)考慮各方面要求。另一方面在使用過程中，要根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際需求，選用合適的變壓器型號和容量，所選用的變壓器要經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)工作，保證各項(xiàng)性能都符合該電網(wǎng)的需求。變壓器 在安裝過程中要使用專業(yè)的安裝人員進(jìn)行施工，保證變壓器的安裝質(zhì)量，避免安裝中出現(xiàn)錯誤，引起變壓器出現(xiàn)短路故障。在變壓器的運(yùn)行中要重視重合閘和強(qiáng)行投運(yùn)情況，他們都可能加劇變壓器的損壞，可以采取將重合閘的重合時間延長，這樣會減少對變壓器的損壞。由于變壓器工作環(huán)境的和工作條件的特殊性，必須要將變壓器的接地，防止出口短路。電壓互感器短路問題 電壓互感器運(yùn)行分析電壓互感器是用來將高電壓變換成低電壓的降壓變壓器。其一次繞組匝數(shù)多，并聯(lián)在被測高壓電路上；二次繞組匝數(shù)少，與電壓表、電壓繼電器或其他儀表的電壓線圈相連接。其工作原理、構(gòu)造和接線方式都與變壓器相同，只是容量較小，通常僅有幾十或幾百伏安。它的用途是把高電壓按一定的比例縮小，使低壓線圈能夠準(zhǔn)確地反映高電壓量值的變化，以解決高電壓測量的困難。同時，由于它可靠地隔離了高電壓，從而保證了測量人員和儀表及保護(hù)裝置的安全。電壓互感器本質(zhì)上也是一種變壓器，顯然同變壓器一樣副邊不能短路。一方面，由于電壓互感器本身阻抗很小，當(dāng)二次側(cè)短路會產(chǎn)生很大的短路電流，燒損互感線圈，引起一次側(cè)、二次側(cè)擊穿，甚至引起連鎖反應(yīng)損壞電路。另一方面，電壓互感器主要用在精密測量儀器中，即便短路不會損壞電路，也會因電流激增使有關(guān)保護(hù)原件產(chǎn)生動作，從而影響儀器的功能，使有關(guān)距離保護(hù)和與電壓有關(guān)的保護(hù)誤動作，儀表無指示，影響系統(tǒng)安全，所以電壓互感器二次不能短路。同變壓器一樣，電壓互感器在使用中為了確保人身安全，綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性，互感器鐵芯和二次繞組的一端都應(yīng)妥善接地防止短路。電流互感器開路問題 電流互感器運(yùn)行分析電流互感器原繞組的匝數(shù)很少, 通常只有一匝到幾匝, 它的一次串接到被測電路中, 流過被測電流I1, 這個電流與普通雙繞組變壓器的一次側(cè)電流不同, 它與電流互感器二次側(cè)負(fù)載無關(guān), 只決定被測電路負(fù)載大小。而副繞的匝數(shù)比較多, 它與電流表或其它儀表串聯(lián)成閉合回路, 二次側(cè)是處于短路運(yùn)行狀態(tài), 也就是一次側(cè)電流I1, 不隨二次側(cè)電流I2 的變化而變化(這里不同于普通變壓器), I1只取決于一次回路的電壓和阻抗。正常工作（互感器未開路）時由于二次繞組磁動勢抵消了部分一次繞組的磁動勢，鐵芯中的空載磁勢I0N1并不大, 二次繞組中的感應(yīng)電壓也不大。在一次側(cè)負(fù)載不變時，一旦二次側(cè)開路（拆下儀表時未將二次側(cè)短接）則二次回路電流I2 和磁勢將消失,由磁平衡方程式:I1N1+I2N2=I0N1 可得I1N1=I0N1，鐵芯空載磁勢I0N1 和磁通必然增大，二次側(cè)感應(yīng)出高電壓，將會危害設(shè)備及人身安全。 電流互感器開路原因及現(xiàn)象造成電流互感器二次側(cè)開路的原因有很多，一方面可能是由于互感器二次繞組損壞、氧化、銹蝕等客觀原因造成的接觸不良進(jìn)而開路，另一方面則可能由于使用者的操作失誤，如忘記將拆下的端子從新短接起來導(dǎo)致的開路。電流互感器二次側(cè)開路時會產(chǎn)生異?，F(xiàn)象，如(1)電流互感器二次回路端子、元件線頭等有放電、打火現(xiàn)象。開路時, 由于電流互感器二次產(chǎn)生高電壓, 可能使互感器二次接線柱、二次回路元件接頭、接線端子等處放電打火, 嚴(yán)重時使絕緣擊穿。(2)儀表指示異常降低或?yàn)榱?。如用接有電流表的回路開路,會使三相電流表指示不一致,功率表指示減小,計量表計不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變慢。如果表計指示時有時無,有可能處于半開路狀態(tài)(接觸不良)。(3)儀表、電能表、繼電器等冒煙燒壞。上述元件燒壞都會使電流互感器二次開路,有功功率表、無功功率表以及電能表遠(yuǎn)動裝置的變送器、保護(hù)裝置的繼電器燒壞, 不僅使電流互感器二次開路,同時也會使電壓互感器二次短路。(4)電流互感器本體有噪聲、振動等不均勻的聲音,這種現(xiàn)象在負(fù)荷小時不太明顯。當(dāng)發(fā)生開路時, 因磁通密度的增加和磁通的非正弦性,硅鋼片振動力加大,將產(chǎn)生較大的噪聲。 電流互感器運(yùn)開路處理方法及防止措施由上述電流互感器開路運(yùn)行分析可知，開路時會瞬間感應(yīng)出高電壓，在交流電網(wǎng)中甚至高達(dá)千伏。對設(shè)備一次回路，開路產(chǎn)生的高電壓也會對設(shè)備本身與工作人員的安全產(chǎn)生威脅。同時由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的急劇增大，將會使鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱，燒壞絕緣層進(jìn)而引起連鎖反應(yīng)。對二次回路而言，由于互感器多用于測量、控制等儀器，首先是計量上的損失，由于開路將會失去電流的數(shù)據(jù)，在故障的過程中將無法對線路的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行計量。其次，當(dāng)二次側(cè)開路時，繼電保護(hù)將會因失去電流失效，差動保護(hù)與零序保護(hù)則會因?yàn)楫a(chǎn)生了不平衡電流而誤動。所以在二次開路故障產(chǎn)生時設(shè)備產(chǎn)生的各種其他故障保護(hù)裝置是無法起到保護(hù)作用的。而對于差動保護(hù)，甚至可能產(chǎn)生誤動的情況。使用電流互感器時，為了安全起見，互感器的鐵芯和二次繞組一般都接地處理。在操作的過程中，要做好絕緣防護(hù)，操作過程要嚴(yán)格按照安規(guī)要求進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)二次開路時，首先按照圖紙將二次端子短路。在對故障檢查和處理過程中，首先要盡量減小一次的負(fù)荷電流，使二次繞組的電壓降低。通過檢查短接時是否出現(xiàn)火花來鑒別短路點(diǎn)的位置，逐步排查出斷路點(diǎn)。
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