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变压器缺点核算剖析及事端防止

2017-07-06 10:57分类:维修电工 阅读:

 

变压器缺点通常是伴跟着电弧和放电以及剧烈焚烧而发作,随后电力设备即发作短路或 别的缺点,轻则或许仅仅是机器停转,照明彻底暂停,严峻时会发作严峻火灾甚至构成人身 伤亡事端。因而怎样保证变压器的安全作业遭到了国际各国的广泛注重。
美国HSB公司工程部总工程师William Bartley先生,首要担任对大型电力设备分外是发 电机和变压器的剖析和评价作业,并担任严峻事端的查询、修补程序的改善及新式查看技能方面的研讨。自70年代以来,他担任查询了数千起变压器缺点并进行了几十年的科学核算研讨。
在我国高速的现代化翻开中,电力工业的安全作业更起着要害作用。这篇文章从介绍美国19 88年至1997年10年间变压器缺点的核算数据进行剖析,为国内供给参阅材料及可学习的科学核算办法,以抵达为电力有些效能的意图。
变压器是电网中的首要设备之一。虽配有避雷器、差动、接地等多重保护,但因为内部 构造杂乱、电场及热场不对等很多要素,事端率依然很高。我国在70年代的10年中,110kV 及以上变压器的年均匀绝缘事端率约为17.66台次,恶性事端和严峻丢掉也时有发作。因而 学习国外履历,运用抢先在线监测设备,加强情况保护办法,以使电力供给愈加安全牢靠.
1 变压器缺点的核算材料
1.1 各类型变压器的缺点
早年10年来,HSB发作几百起变压器缺点构成了数百万美金的丢掉。图1中列出了按变压 器类型闪现的变压器缺点核算数。从图中的闪现能够看出除1988年外,电力变压器缺点一贯 占有主导方位。
1.2 纷歧样用户的变压器缺点
变压器运用在纷歧样的有些,缺点率是纷歧样的。为了剖析变压器发作缺点的危险性,可将 用户差异为11个独立类型:(1)水泥与采矿业;(2)化工、石油与天然气;(3)电力部 门;(4)食物加工;(5)医疗;(6)制作业;(7)冶金工业;(8)塑料;(9)打印业 ;(10)商业修建;(11)纸浆与造纸业。
依照HSB的Rick Jones博士危险处理的办法,将“危险”界说为发作频率与丢掉程度。 丢掉程度能够被界说为年均匀毛丢掉,而发作频率(或称为概率)则可界说为缺点发作均匀 数除以总数。所以,对于每一个给定的独立组来说:
频率 = 缺点数 / 该组中的变压器台数
(举例来说,假定每年均匀有10起缺点,在一个给定的独立组中有1,000个用户,在该组中 任何地址缺点的概率便是0.01/年。)因而,能够选用商品的缺点频率与程度将变压器的风 险按用户加以差异。(危险=频率×程度)。
图2中给出的是10年中10个独立组中变压器危险性的频率—程度“散布图”。每组曲线 中,X轴标明频率、Y轴标明程度(或均匀丢掉),X-Y的联络就构成了一个危险性坐标体系 。其间的斜线称为危险等价曲线(例如,对于$1,000的0.1的或许性与$10,000的0.01的可 能功用够为是对等危险的)。坐标中右上角的象限是危险性最高的区域。
当思考到频率和程度时,电力有些的危险是最高的,冶金工业及制作业 别离列在第二和第三位。
1.3 各种运用年限变压器的缺点
依照变压器计划人员的说法,在“志向情况下”变压器的运用寿数可达30~40年,很明 显的是在实习中并非如此。在1975年的研讨中,缺点时的变压器均匀寿数为9.4年。在1985 年的研讨中,变压器均匀寿数为14.9年。通常有盆形曲线闪现运用前期的缺点率以及坐落右 端的老化作用,但是缺点核算数据闪现变压器的运用寿数并非无法猜想。图3中闪现了该研讨中运用寿数的核算数据,这些数据能够用来断定对变压器进行周期查看的时刻和费用。
在电力工业中变压器的运用寿数应当给予分外地注重。美国在二战后履历了一个工业飞速翻开的期间,并致使了根底工业分外是电力工业大计划的翻开。这些自50年代到80年代安 装的设备,按其计划与作业的情况,如今大有些都已到了老化期间。据美国商业部的数据,在1973~1974年间电力工业在新设备设备方面抵达了高峰。如今,这些设备已作业了近25年,故有必要对已设备变压器的缺点或许性给予分外的注重。
2 变压器缺点要素剖析
HSB搜集了有关变压器缺点10年来的材料并进行剖析的作用标明,虽然老化趋势及运用 纷歧样,缺点的根柢要素依然一样。HSB公司电气部的总工程师J.B. Swering在论文中写到:“多种要素都或许影响到绝缘材料的预期寿数,担任电气设备操作的人员应给予详尽地思考。这些要素包含:误用、振荡,过高的操作温度、雷电或涌流、过负荷、对操控设备的保护 不行、清洗不良、对放置设备的保护不行、不恰当的光滑以及误操作等。"
2.1 雷击
雷电波看来比以往的研讨要少,这是因为改动了对要素的分类办法。如今,除非了解属 于雷击事端,通常的冲击缺点均被列为“线路涌流”。
2.2 线路涌流
线路涌流(或称线路搅扰)在致使变压器缺点的悉数要素中被列为首位。这一类中包含 合闸过电压、电压峰值、线路缺点/闪络以及别的输配(T&D)方面的反常景象。这类要素在 变压器缺点中占有显着份额的实习标明有必要在冲击保护或对已有冲击保护充沛性的验证方面 给与更多的注重。
2.3 技能/制作不良
在HSB于1998年的研讨中,仅有很小份额的缺点归咎于技能或制作方面的缺点。例如出 线端松动或无支持、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度短少以及油箱中留有异物。
2.4 绝缘老化
在早年的10年中在构成缺点的要素中,绝缘老化列在第二位。因为绝缘老化的要素,变 压器的均匀寿数仅有17.8年,大大低于预期为35~40年的寿数!在1983年,发作缺点时变压 器的均匀寿数为20年。
2.5 过载
这一类包含了断定是由过负荷致使的缺点,仅指那些长时刻处于跨过铭牌功率作业情况下的变压器。过负荷常常会发作在发电厂或用电有些继续缓慢行进负荷的情况下。终究构成变 压器超负荷作业,过高的温度致使了绝缘的过早老化。当变压器的绝缘纸板老化后,纸强度 降低。因而,外部缺点的冲击力就或许致使绝缘破损,进而发作缺点。

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