城市配電變壓器的保護(hù)措施淺析

變壓器運(yùn)行是否正常直接影響用戶生產(chǎn)和生活用電，并關(guān)系到用電設(shè)備的安全。為了保證用戶用上優(yōu)質(zhì)、安全電，必須保證配電變壓器運(yùn)行正常，本文詳細(xì)論述了在日常使用中配電變壓器的保護(hù)措施及其注意事項(xiàng)。

配電變壓器是配電系統(tǒng)中根據(jù)電磁感應(yīng)定律變換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。通常安裝在電線桿、臺架或配電所中，一般將6～10千伏電壓降至400伏左右輸入用戶。所以我們有必要從保護(hù)配置技術(shù)角度和日常運(yùn)行管理兩大方面來談?wù)勁潆娮儔浩鞯谋Ｗo(hù)措施及其注意事項(xiàng)，以保證配電變壓器正常運(yùn)行，保證用戶安全用電。

1.保護(hù)配置技術(shù)方面

裝設(shè)避雷器保護(hù)，防止雷擊過電壓。

配電變壓器是配電網(wǎng)中十分重要的設(shè)備，一旦發(fā)生雷擊損壞事故，就會造成停電，直接影響著工業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，在條件許可時(shí)，最好采用避雷器來保護(hù)，在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，也可采用兩相閥型避雷器一相保護(hù)間隙的保護(hù)方式。但同一配電網(wǎng)絡(luò)中，所有間隙必須裝在同一相導(dǎo)線上，這樣既可以節(jié)省一只閥型避雷器，而同時(shí)又不至于增加線路跳閘的次數(shù)。

保護(hù)變壓器的閥型避雷器、管型避雷器或保護(hù)間隙，要求盡量靠近變壓器安裝，距離越近保護(hù)效果越好，一般都要求裝在變壓器高壓側(cè)熔斷器內(nèi)側(cè)。其接地線，應(yīng)和配電變壓器的金屬外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)連在一起共同接地。當(dāng)變壓器容量為100kV·A及以上時(shí)，接地電阻應(yīng)盡可能降低到4Ω以下;當(dāng)變壓器容量小于100kV·A時(shí)，接地電阻10Ω及以下即可。當(dāng)這三點(diǎn)連在一起，高壓側(cè)落雷，避雷器或間隙放電時(shí)，變壓器絕緣所承受的即是閥型避雷器的殘壓，而接地裝置上的電壓降并沒有作用在變壓器的絕緣上，這樣對變壓器保護(hù)是很有利的，能降低高、低壓繞組間和高壓繞組對變壓器鐵心與外殼之間發(fā)生絕緣擊穿的危險(xiǎn)。但是為了防止變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)電位瞬時(shí)升高對用戶安全的影響，可以在靠近用戶的地方加裝輔助接地線。

配電變壓器可能出現(xiàn)的過電壓分兩種情況：(1)正變換：當(dāng)雷電波到達(dá)Y，y接線的變壓器的低壓繞組時(shí)，中性點(diǎn)所裝的擊穿保險(xiǎn)被擊穿，或當(dāng)雷電波到達(dá)Y，yn接線的變壓器低壓繞組時(shí)，都會在外加電壓作用下，通過變壓器的低壓繞組的沖擊電流按變比感應(yīng)出電動勢，而使高壓繞組的中性點(diǎn)電壓升高。(2)反變換：當(dāng)10kV側(cè)遭受雷擊時(shí)，經(jīng)過避雷器會有較大的雷電流通過，在接地裝置上產(chǎn)生電壓降，這個電壓降同時(shí)將作用在低壓繞組的中性點(diǎn)并加到低壓繞組上，通過電磁感應(yīng)也會在高壓側(cè)出現(xiàn)高電壓，對于星形接線的變壓器，高壓側(cè)中性點(diǎn)上也會出現(xiàn)對絕緣有危險(xiǎn)的高電壓。另外也可根據(jù)具體情況在變壓器低壓側(cè)加裝避雷器或擊穿保險(xiǎn)器，能進(jìn)一步提高變壓器安全可靠性。

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，處在多雷地區(qū)的配電變壓器，雖然裝了閥型避雷器保護(hù)，但因雷擊引起損壞者仍然不少。根據(jù)事故教訓(xùn)，為了減少配電變壓器事故，還應(yīng)根據(jù)具體情況采取下列技術(shù)措施：(1)消除配電變壓器本身的絕緣薄弱點(diǎn)。在運(yùn)行中還應(yīng)加強(qiáng)對變壓器絕緣油的試驗(yàn)和分析，因絕緣油劣化會直接導(dǎo)致繞組絕緣的降低，所以發(fā)現(xiàn)問題后必須及時(shí)進(jìn)行處理或更換。對配電變壓器進(jìn)行廣泛的沖擊試驗(yàn)和匝間試驗(yàn)，能有效地發(fā)現(xiàn)變壓器上存在的絕緣弱點(diǎn)，及時(shí)安排檢修，能減少雷擊損壞事故。(2)裝在木桿線路上的配電變壓器，可在變壓器進(jìn)線段內(nèi)裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)?dǎo)線為三角排列的頂相絕緣子的鐵腳接地，以降低雷電侵入波的陡度和減少流過閥型避雷器的電流。(3)也可考慮在配電變壓器與閥型避雷器之間，加裝一組電感線圈(30匝左右，長24cm，直徑20cm，電感值約為100μH)，以限制雷電侵入波的陡度，從而降低變壓器繞組層間絕緣上的過電壓1.2 裝設(shè)速斷、過電流保護(hù)，保證有選擇性地切除故障線路。

配變的短路保護(hù)和過載保護(hù)由裝設(shè)于配變高壓側(cè)的熔斷器和低壓側(cè)的漏電總保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)。為了有效地保護(hù)配變，必須正確選擇熔斷器的熔體及低壓過電流保護(hù)定值。高壓側(cè)熔絲的選擇，應(yīng)能保證在變壓器內(nèi)部或外部套管處發(fā)生短路時(shí)被熔斷。熔絲選擇原則：(1)容量在100kVA及以下的配變，高壓熔絲按2～2.5倍額定電流選擇;(2)容量在100kVA以上的配變，高壓熔絲按1.5～2倍額定電流選擇。低壓側(cè)漏電總保護(hù)器過流動作值取配變低壓側(cè)額定值的1.3倍，配變低壓各分支線路過流保護(hù)定值不應(yīng)大于總保護(hù)的過流動作值，其值應(yīng)小于配變低壓側(cè)額定電流，一般按導(dǎo)線最大載流量選擇過流值，保證在各出線回路發(fā)生短路或輸出負(fù)載過大，引起配變過負(fù)荷時(shí)能及時(shí)動作，切除負(fù)載和故障線路，實(shí)現(xiàn)保護(hù)配變的目的。同時(shí)滿足各級保護(hù)的選擇性要求。低壓分支回路短路故障時(shí)，分支回路動作，漏電總保護(hù)器過流保護(hù)不動作，低壓側(cè)總回路故障或短路時(shí)，低壓側(cè)漏電總保護(hù)器過流保護(hù)動作，高壓側(cè)熔體不應(yīng)熔斷;變壓器內(nèi)部故障短路時(shí)，高壓側(cè)熔體熔斷，上一級變電站高壓線路保護(hù)裝置不應(yīng)動作跳閘，保證配電網(wǎng)保護(hù)裝置正確分級動作。

2.日常運(yùn)行管理方面

2.1加強(qiáng)日常巡視、維護(hù)和定期測試

(1)進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)清掃和擦除配變油污和高低壓套管上的塵埃，以防氣候潮濕或陰雨時(shí)污閃放電，造成套管相間短路，高壓熔斷器熔斷，配變不能正常運(yùn)行;(2)及時(shí)觀察配變的油位和油色，定期檢測油溫，特別是負(fù)荷變化大、溫差大、氣候惡劣的天氣應(yīng)增加巡視次數(shù)，對油浸式的配電變壓器運(yùn)行中的頂層油溫不得高于95℃，溫升不得超過55℃，為防止繞組和油的劣化過速，頂層油的溫升不宜經(jīng)常超過45℃;(3)搖測配變的絕緣電阻，檢查各引線是否牢固，特別要注意的是低壓出線連接處接觸是否良好、溫度是否異常;(4)加強(qiáng)用電負(fù)荷的測量，在用電高峰期，加強(qiáng)對每臺配變的負(fù)荷測量，必要時(shí)增加測量次數(shù)，對三相電流不平衡的配電變壓器及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，防止中性線電流過大燒斷引線，造成用戶設(shè)備損壞，配變受損。聯(lián)接組別為Yyn0的配變，三相負(fù)荷應(yīng)盡量平衡，不得僅用一相或兩相供電，中性線電流不應(yīng)超過低壓側(cè)額定電流的25%，力求使配變不超載、不偏載運(yùn)行。

2.2防止外力破壞

(1)合理選擇配變的安裝地點(diǎn)，配變安裝既要滿足用戶電壓的要求，又要盡量避免將其安裝在荒山野嶺，易被雷擊，也不能安裝在遠(yuǎn)離居民區(qū)的地方，以防不法分子偷盜。安裝位置太偏僻也不利于運(yùn)行人員的定期維護(hù)，不便于工作人員的管理;(2)避免在配電變壓器上安裝低壓計(jì)量箱，因長時(shí)間運(yùn)行，計(jì)量箱玻璃損壞或配變低壓樁頭損壞不能及時(shí)進(jìn)行更換，致使因雨水等原因燒壞電能表引起配變受損;(3)不允許私自調(diào)節(jié)分接開關(guān)，以防分接開關(guān)調(diào)節(jié)不到位發(fā)生相間短路致使燒壞配電變壓器;(4)定期巡視線路，砍伐線路通道，防止樹枝碰在導(dǎo)線上引起低壓短路燒壞配電變壓器的事故。

3.結(jié)語

綜上所述，要使配電變壓器保持長期安全可靠運(yùn)行，除加強(qiáng)提高保護(hù)配置技術(shù)水平之外，在日常的運(yùn)行管理方面同樣也十分重要。作為配變運(yùn)行管理人員，一定要做到勤檢查、勤維護(hù)、勤測量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，采取各種措施來加強(qiáng)配電變壓器的保護(hù)，防止出現(xiàn)故障或事故，以保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。