配电房配电设备的保护措施

陈蕊琼 黄异敏

摘要：作为电力系统的核心，配电系统工作的可靠性、安全性、有效性将直接影响到电力系统的运行。配电变压器是配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。通常安装在电线杆、台架或配电所中，一般将6~10千伏电压降至400伏左右输入用户。所以我们有必要从保护配置技术角度和日常运行管理两大方面来谈谈配电变压器的保护措施及其注意事项，以保证配电变压器正常运行，保证用户安全用电。

关键词：配电房；配电设备；配电变压器；保护措施

1 配电变压器损坏原因分析。

1.1 长期实践证明配电变压器内损坏,不管程度如何,大都是绝缘结构、绝缘介质(电缆纸、变压器油等)在很多因素(如温度、电气、化学和机械等,的作用下,而遭到损坏的。温度是配电变压器运行中最常遇到的因素。它是由介质损失和变压器的铜铁损而引起的。除正常运行温度外,还会碰到过载和短路时产生的过电流引起的温度骤升(短路时短路电流达到额定电流的25～30倍。因而,铜损将达到额定电流时几百倍,使绕组温度上升非常迅速)。

变压器的固体绝缘介质在温度作用下,将会失去水份、变脆、机械强度下降。若温度持续上升,使发热量不断增加,形成恶性循环使绝缘介质进一步烧熔、烧裂、烧焦,直至完全破坏。这就是所谓的热击穿。发生热击穿的时间较慢,一般要经历数小时的时间。但当突发短路时,所经历的时间比较短,当有适合的保护时,不会发生热击穿。

1.2 电气作用也是配电变压器运行中经常耐受的因素。变压器的绝缘,除了长期承受工作电压外,而且还将短时或瞬时承受内部过电压和大气过电压的作用。工作电压的作用是长期的,主要从绝缘簿弱的部位局部放电,从而发展为电化学击穿。而过电压的作用,主要是产生积累效应,使少化程度逐步扩大,最后导致电击穿。

1.3 化学作用通常也是配电变压器运行中往往不可避免的因素。化学作用主要是指氧化,水解和生成沉淀物的过程。例如固体绝缘介质、变压器油接触空气后,在温度的共同作用下,可引起氧化析出沉淀物,腐蚀、影响绝缘,使其发生化学变化;导致老化最后以击穿的形式而破坏。

2 配电变压器保护技术方面的措施

2.1 装设避雷器保护，防止雷击过电压

避雷器可以在发生雷击时保护变压器不被损坏，保证电网正常供电，确保工农业生产和人民生活的正常用电。变压器安装过程中，为了达到很好的避雷防护效果，为了防止变压器低压侧中性点电位瞬时升高对用户用电安全的影响，阀型避雷器、管型避雷器或保护间隙，要安装在变压器附近，并且装在变压器高压侧熔断器内侧，其接地线，应和配电变压器的金属外壳和低压侧中性点连在一起共同接地。只有这三点连在一起，才能降低高、低压绕组间和高压绕组对变压器铁芯外壳之间发生绝缘击穿的危险。在采取如上措施的基础上，还应消除配电变压器本身的绝缘薄弱点。在运行中还应加强对变压器绝缘油的试验和分析，因绝缘油劣化会直接导致绕组绝缘的降低，所以发现问题后必须及时进行处理或更换。对配电变压器进行广泛的冲击试验和匝间试验，能有效地发现变压器上存在的绝缘弱点，及时安排检修，能减少雷击损坏事故。另外装在木杆线路上的配电变压器，可在变压器进线段内装设保护间隙，或将导线为三角排列的顶相绝缘子的铁脚接地，以降低雷电侵入波的陡度和减少流过阀型避雷器的电流。也可考虑在配电变压器与阀型避雷器之间，加装一组电感线圈（30匝左右，长24cm，直径20cm，电感值约为100μH），以限制雷电侵入波的陡度，从而降低变压器绕组层间绝缘上的过电压。

2.2 装设速断、过电流保护，保证有选择性地切除故障线路

配变的短路保护和过载保护由装设于配变高压侧的熔断器和低压侧的漏电总保护器来实现。为了有效地保护配变，必须正确选择熔断器的熔体及低压过电流保护定值。高压侧熔丝的选择，应能保证在变压器内部或外部套管处发生短路时被熔断。熔丝选择原则：容量在100kVA及以下的配变，高压熔丝按2～2.5倍额定电流选择；容量在100kVA以上的配变，高压熔丝按1.5～2倍额定电流选择。低压侧漏电总保护器过流动作值取配变低压侧额定值的1.3倍，配变低压各分支线路过流保护定值不应大于总保护的过流动作值，其值应小于配变低压侧额定电流，一般按导线最大载流量选择过流值，保证在各出线回路发生短路或输出负载过大，引起配变过负荷时能及时动作，切除负载和故障线路，实现保护配变的目的。同时满足各级保护的选择性要求。低压分支回路短路故障时，分支回路动作，漏电总保护器过流保护不动作，低压侧总回路故障或短路时，低压侧漏电总保护器过流保护动作，高压侧熔体不应熔断；变压器内部故障短路时，高压侧熔体熔断，上一级变电站高压线路保护装置不应动作跳闸，保证配电网保护装置正确分级动作。

2.3 其他保护措施

变压器是一种在空气中泄漏的设备。不可避免地，它会受到一些外部因素的影响。在日常管理过程中，应注意以下几个方面：（1）由于分接开关不易短路，故严禁手动调整分接开关。如果发生短路，变压器将损坏。（2）禁止安装低压计量箱。因为测量箱暴露在长时间暴露于风和阳光下，所以箱子的玻璃会变老。如果老化玻璃无法及时修复或更新，雨天会因雨水短路而损坏测量箱。（3）增加线路检查频率，及时拆除电网分支，防止事故损坏变压器。（4）为防止变压器被盗，变压器应安装在居民区附近。为避免雷击，变压器应安装在植被较少的地方。

3 日常运行管理方面

3.1 加强日常巡视、维护和定期测试

进行日常维护保养,及时清扫和擦除配变油污和高低压套管上的尘埃,以防气候潮湿或阴雨时污闪放电,造成套管相间短路,高压熔断器熔断,配变不能正常运行;及时观察配变的油位和油色,定期检测油温,特别是负荷变化大、温差大、气候恶劣的天气应增加巡视次数,对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于95℃,温升不得超过55℃,为防止绕组和油的劣化过速,顶层油的温升不宜经常超过45℃;摇测配变的绝缘电阻,检查各引线是否牢固,特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常;加强用电负荷的测量,在用电高峰期,加强对每台配变的负荷测量,必要时增加测量次数,对三相电流不平衡的配电变压器及时进行调整,防止中性线电流过大烧断引线,造成用户设备损坏,配变受损。联接组别为Yyn0的配变,三相负荷应尽量平衡,不得仅用一相或两相供电,中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%,力求使配变不超载、不偏载运行。

3.2 防止外力破坏

合理选择配变的安装地点,配变安装既要满足用户电压的要求,又要尽量避免将其安装在荒山野岭,易被雷击,也不能安装在远离居民区的地方,以防不法分子偷盗。安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护,不便于工作人员的管理;避免在配电变压器上安装低压计量箱,因长时间运行,计量箱玻璃损坏或配变低压桩头损坏不能及时进行更换,致使因雨水等原因烧坏电能表引起配变受损;不允许私自调节分接开关,以防分接开关调节不到位发生相间短路致使烧坏配电变压器;定期巡视线路,砍伐线路通道,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。

结语

综上，要使配电变压器保持长期安全可靠运行，除加强提高保护配置技术水平之外，在日常的运行管理方面同样也十分重要。作为配变运行管理人员，一定要做到勤检查、勤维护、勤测量，及时发现问题及时处理，采取各种措施来加强配电变压器的保护，防止出现故障或事故，以保证配电网安全、稳定、可靠运行。

参考文献

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［2］李本锌．智能算法在油浸式变压器故障诊断中的应用研究［D］．华东交通大学，2015．

［3］赵洋．智能诊断方法在电力变压器故障识别中的应用研究［D］．西安工程大学，2018．