浅谈配电网常见故障及处理

学术论文 2018-08-09 11:07:38
  配电网在运行中故障与事故时有发生,常见的有配电变压器过负荷、雷击、避雷器爆炸、跌开式熔断器熔体与熔管故障等。本文对上述故障事故进行分析,并提出改进措施。 
  1 配电变压器过负荷 
  1.1 原因 
  运行经验表明,配电变压器过负荷,轻者可能导致供电中断,重者可能烧毁变压器。究其原因如下: 
  1.1.1 容量选择不当。通常在确定配电变压器容量时都采用设计手册中的计算公式: 
   (1) 
  其中,P 30为最大半小时负荷;B为负载系数,常取为0.85;按照式(1)确定的变压器容量,一则运行时不经济;二则若负荷增长过快容易出现过负荷。 
  1.1.2 负荷增长迅猛。目前城乡用电负荷的变化规律出现新的特点,即夏季用电负荷增长迅猛。每到这种季节,由于空调负荷猛增,常导致变压器过负荷,并引起跳闸。 
  1.2 改进措施 
  1.2.1 建议按最佳计算负荷系数选择配电变压器容量。虽然初次投资可能大些,但运行经济,过负荷现象也不容易出现。 
  1.2.2 正确选用熔断器。以防配电变压器烧毁。 
  2 雷击事故 
  2.1 损坏原因 
  统计表明,中等雷暴日地区配电变压器的雷击损坏率为1% 。究其原因如下: 
  2.1.1 逆变换过电压。配电变压器采用三点共地接线,如图1所示。 
   
  图1 避雷器、低压绕组和变压器外壳三点共同接地接线(实线连接的避雷器为规程推荐接线,虚线连接的避雷器为特殊情况接线) 
  所谓逆变换过电压,即当3~10kV侧侵入雷电波,引起避雷器动作时,在接地电阻上流过大量的冲击电流,产生压降IR,这个压降作用在低压绕阻的中性点上,使中性点的电位抬高,当低压线路比较长时,低压线路相当于波阻抗接地。因此,在中性点电位作用下,低压绕组将流过较大的冲击电流,三相绕组中流过的冲击电流方向相同、大小相等,它们产生的磁通在高压绕组中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势。三相的脉冲电势方向相同、大小也相等(假定三相磁路对称)。由于高压绕组接成星形,且中性点不接地,因此在高压绕组中,虽有脉冲电势,但无冲击电流。冲击电流只在低压绕组中流通,高压绕组中没有对应的冲击电流来平衡,因此,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很大的零序磁通,高压侧感应很高的电势。由于高压绕组出线端电位受避雷残压固定,这个感应电势就沿着绕组分布,在中性点幅值最大。因此,中性点绝缘容易击穿。同时,层间和匝间的电位梯度也相应增大,可能在其他部位发生层间和匝间的绝缘击穿。这种过电压首先是由高压进波引起的,再由低压电磁感应至高压绕组,通常称之为逆变换。比如接地电阻R为7Ω,由计算知道逆变换电压约为910KV,它可能导致绕组中性点附近层间或匝间绝缘击穿。 
  2.1.2 正变换过电压。所谓正变换过电压,如图1所示,当雷电波由低压线路侵入时,配电变压器低压绕组就有冲击电流流过,它也将按匝数比在高压绕组上产生感应电动势,使高压侧中性电位大大提高,它们层间和匝间的梯度电压也相应地增加。这种由于低压进波在高压侧产生过电压的过程,称为正变换。试验表明,当低压进波为1OkV,接地电阻5Ω时,高压绕组上的层间梯度电压有的超过配电变压器的层间电压。 
  2.2 防止措施 
  2.2.1 在低压侧加装MOA。它可有效限制正、逆变换过电压。其接线如图1所示。MOA的安装位置尽量靠近配电变压器,接地引线尽量短,以限制作用于配电变压器绝缘上的过电压。 
  2.2.2 在低压侧加装平衡绕组。它从根本上抑制正、逆变换过电压。实践证明它是治本的好办法。 
  3 金属氧化物避雷器爆炸 
  3.1 原因 
  目前配电网中的SIC避雷器逐渐被MOA代替,但在运行中发现爆炸事故时有发生。据报道,某供电局1986年安装了33只国产FY一10型无间隙M0A投运不到一年就爆炸了8―9只。爆炸的主要原因如下: 
  3.1.1 受潮。它是由于密封不良或漏气,总装车间环境不好,湿度偏大,导致阀片或绝缘件受潮。 
  3.1.2 额定电压UR 和持续运行电压UC 取值偏低。GBJ64-83认为3-15.75KV系统,UC 应取为1.1Um /,UR 应取为1.4Um(Um 为最大运行线电压,Um =(1.05-1.1)UN 
  3.2 对策 
  3.2.1 购买高质量产品。高质量产品重视MOA的设计、密封、总装环境等决定质量的因素,因此可减少故障。 
  3.2.2 正确选择MOA。如上述,应按《规程》要求选择。 
  3.2.3 加强监测。有的单位装JG―MOA收到良好效果。 
  4 跌开式熔断器故障 
  4.1 熔管误跌落 
  4.1.1 原因。主要有:① 熔断器质量差,装配不良,遇大风被吹落;② 操作时未将熔管合紧;③ 熔断器上部触头的弹簧压力过小或在鸭嘴里的直角突起处被烧伤或磨损。 
  4.1.2 处理方法。根据故障原因进行处理,主要是:① 重新装配与调整;② 更换弹簧及鸭嘴或更换整个熔断器;③ 合上熔管后,应用绝缘杆端钩头轻轻拉操作环几下,以确保合闸到位。 
  4.2 熔管操作不灵 
  4.2.1 原因:主要是①装配不良;②机械卡阻或锈蚀;③接口有熔疤。 
  4.2.2 处理方法:主要是①重新装配;②除锈,涂润滑油;③锉平熔疤或更换部件。 
  4.3 熔体误烧断 
  4.3.1 原因。主要是:①熔体选的过小;②熔体质量差,机械强度不够;③与下一级熔体配合不当。 
  4.3.2 处理方法。主要是① 正确选择熔体。对配电变压器通常熔体的额定电流是配电变压器高压侧额定电流的1.5~2.5倍。低压侧熔体可按过负荷2O 选择。② 更换优质的熔体。③ 正确选择上下级的熔体。 
  4.4 熔管烧坏 
  4.4.1 原因:主要是①熔体熔断后不能自动跌落;②故障容量超过了熔断器的熔断容量。 
  4.4.2 处理方法:主要是①检查转动轴是否灵敏并涂润滑油;②检查安装角是否对;③检查熔丝的附件是否太粗引起卡阻,若卡阻应更换合适的熔丝;④更换断流容量合适的熔断器。 
  5 结束语 
  为保证配电网的安全运行,应当严把电气设备人口关,并正确安装,认真监测与维护,只有这样才能把隐患减少到最低程度,从而减少故障或事故。
二维码.jpg
上一篇施工机械设备的维护与保养浅析 下一篇对配电变压器损坏相关问题的探究
[责任编辑:花间一壶酒]