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截至八三年年末統(tǒng)計，我縣有配電變壓器2350臺，總?cè)萘繛?26300干伏安。搞好配電變壓器的運行維護，分析配電變壓器的故障和損壞原因，采取相應(yīng)的對策，這是擺在我們面前的一個十分重要的課題。
一、我縣配電變壓器的損壞情況和運行現(xiàn)狀
(一)、我縣配電變壓器的損壞情況
根據(jù)一九八三年蓋州和熊岳兩個農(nóng)電試修所的不完全統(tǒng)計，全年因各種原因而交接修理的配電變壓器有210臺。其中因線圈受潮絕阻不合格的有86臺。外力破壞打碎套管的有13臺其余川臺則是由于各種缺陷。隱患而遭到損壞的。損壞率為每百臺5.3次按損壞原因可分下列各種情況：
1、因缺油、油中含有水份、雜質(zhì)，使線圈絕緣受潮和油耐壓強度降低而損壞的有44臺，占總損壞臺數(shù)的39.6%;
2、因累計過負荷，溫升超過規(guī)定值，使絕緣介質(zhì)變脆老化，變壓器油過熱分解而損壞的有19臺，占總損壞數(shù)的17。1%;
5、因過載、短路時，一、二次沒有安裝合格的熔絲，失去保護而損壞的有7臺，占總損壞臺數(shù)的6.3%;
配電變壓器的損壞，不僅造成了嚴重的經(jīng)濟損失，而且，有的還造成了重大觸電傷亡事故。我縣在這方面的教訓(xùn)是慘痛的。
為了及時發(fā)現(xiàn)配電變壓器存在的缺陷，自今年三月份開始，我局安排了蓋州、熊岳兩個試修所，對全縣各農(nóng)村用戶配電變壓器著手進行試驗，試驗結(jié)果表明，有相當數(shù)量的一部分配電變壓器是帶病運行的。例如，僅就蓋州試修所現(xiàn)已試驗完的535臺的情況來看，其中缺油的有105臺，占試驗總數(shù)的19.6%，油耐壓合格的有38臺，占試驗總合數(shù)的7.1%;不合格的有50臺，占試驗總臺數(shù)的9。3%;交流耐壓不合格的有30臺，占試驗總臺數(shù)的5.6%。
二、配電變壓器損壞原因分析
經(jīng)驗證明，配電變壓器內(nèi)損壞，不管程度如何，大都是絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣介質(zhì)(電纜紙、變壓器油等)在很多因素(如溫度、電氣、化學和機械等，的作用下，而遭到損壞的。
溫度是配電變壓器運行中最常遭到因素。它是由介質(zhì)損失和變壓器的銅鐵損而引起的。除正常運行溫度外，還會碰到過載和短路時產(chǎn)生的過電流引起的溫度驟升(短路時短路電流達到額定電流的25~30倍。因而，銅損將達到額定電流時幾百倍，使繞組溫度上升非常迅速)。
變壓器的固體絕緣介質(zhì)在溫度作用下，將會失去水份、變脆、機械強度下降。若溫度持續(xù)上升，使發(fā)熱量不斷增加，形成惡性循環(huán)使絕緣介質(zhì)進一步燒熔、燒裂、燒焦，直至完全破壞。這就是所謂的熱擊穿。發(fā)生熱擊穿的時間較慢，一般要經(jīng)歷數(shù)小時的時間。但當突發(fā)短路時，所經(jīng)歷的時間比較短，當有適合的保護時，不會發(fā)生熱擊穿。如果我們以繞組溫度達到250℃不燒毀為限，所需時間為：
式中：ZK一變壓器漏阻抗標么值，
jcp一變壓器平均電流密度。
如果取ZK=0.055， jcp=3.0A/mm2
(設(shè)為銅導(dǎo)線)，則
t≈2·5 秒
根據(jù)熔絲的安一秒特性，熔絲會提前熔斷。
變壓器油在溫度作用下會發(fā)生過熱分解，使性能劣化。瓷質(zhì)絕緣如套管在溫度作用下也將會出現(xiàn)空隙，以致?lián)p壞。
電氣作用也是配電變壓器運行中經(jīng)常耐受的因素。變壓器的絕緣，除了長期承受工 作電壓外，而且還將短時或瞬時承受內(nèi)部過電壓和大氣過電壓的作用。工作電壓的作用是長期的，主要從絕緣簿弱的部位局部放電，從而發(fā)展為電化學擊穿。而過電壓的時作用，主要是產(chǎn)生積累效應(yīng)，使少化程度逐步擴大，最后導(dǎo)致電擊穿。電擊穿的形成機理是絕緣介質(zhì)中的自由電子，在強電場的作用下，使其運動速度加快，動能劇增，發(fā)生游離，形成電子崩，構(gòu)成放電形成階段。如放電通道進一步發(fā)展，電流劇增，介質(zhì)破壞，電壓降為零，構(gòu)成放電完成階段，即主放電階段。主放電時間很快，一般在零點幾秒內(nèi)就可完成。
根據(jù)上述各種擊穿的機理，通過對損壞的配電變壓器修試分析，說明配電變壓器的損壞大都是由于電擊穿和電化學擊穿而引起擊而熱擊穿損壞的數(shù)量相對要少一些)絕緣結(jié)構(gòu)絕緣介質(zhì)存在的某些缺陷，是造成前兩種的穿的內(nèi)在原因，這可從下述在修試中總結(jié)擊各種缺陷情況得到證明。
1、絕緣介質(zhì)中存在氣隙，浸漆不佳，其中形成一定空腔，在一定的電場強度下而擊穿。
2、絕緣結(jié)構(gòu)中存在簿弱部位，如線圈端部、引線、線圈間、匝間等電場強度分布不均，在較高外施電壓作用下而擊穿。例如高頻雷電沖擊波浸入配電變壓器高壓線圈，其端部可能出現(xiàn)很大的電壓梯度，如下列圖中曲線①在發(fā)生電磁振蕩時電壓分布如曲線②由圖可見，這時，某些部位的線圈，它的對地主絕緣甚至承受比沖擊放電壓的還要高的電壓。
3、絕緣結(jié)構(gòu)工藝不良。如導(dǎo)線表面有角、毛刺，油箱及金屬構(gòu)件中有尖角，紙筒與墊塊間、線匝與墊塊間有楔形油隙，在較高的電場作用下而擊穿。
4、浸漆工藝不好，在浸漆的絕緣件中，形成含有氣體的漆瘤、漆泡。其中氣體的擊穿強度低;發(fā)生放電而擊穿。
5、金屬部件和導(dǎo)體間的電氣連接不良絕緣處理不好，于該處發(fā)生放電而擊穿。
6、變壓器油中含有氣體、雜質(zhì)、水份使擊穿電壓大為降低。例如當油中存在氣泡時，其在電壓作用下的場強與介質(zhì)的介電系數(shù)成反比故氣泡中的場強遠比油低，故氣泡極易放電。而水份在電場作用下易發(fā)生極化，形成沿電場方向的雜質(zhì)“小橋”，因其泄電漏電流較大，引起雜質(zhì)發(fā)熱，使水份氣化，最后導(dǎo)致放電擊穿。
三、防止配電變壓器損壞的對策
由上所述，我們知道配電變壓器的損壞一是由于運行管理不善，二是技術(shù)上的問題解決不好而造成的。因此必須從這兩方面采取措施。
(一)、關(guān)于技術(shù)方面的措施：配電變壓器的損壞在技術(shù)上主要是由于在溫度、電氣化學和機械等因素作用下，致使絕緣老化、變質(zhì)，最后發(fā)生熱擊穿、電擊穿或電化學擊穿而造成的。損壞時，可能是因為其中的一種擊穿穿而作用的結(jié)果，也可能是其中的兩種或兼而有之而作用的結(jié)果。為了有效地防止各種擊穿損壞變壓器，我們有必要再來分析一下影響它們的因素，并提出解決的辦法。
1. 關(guān)于溫度
溫度是影響熱擊穿、電化學擊穿的一種重要的因素。
實驗證明，擊穿電壓隨周圍媒質(zhì)溫度增加而顯著下降，與溫度成指數(shù)反比關(guān)系。在運行中要防止變壓器的溫升超過規(guī)定的數(shù)值，以免降低其使用壽命和導(dǎo)致?lián)舸┢茐摹１娝苤�，配電變壓器絕緣材料使用壽命與周圍溫度成指數(shù)函數(shù)關(guān)系，可用下列經(jīng)驗公式來確定。
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