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電力設備的內(nèi)部故障

從統(tǒng)計的數(shù)據(jù)情況來看，各種電力設備外部故障占故障總數(shù)的百分比超過90%，而內(nèi)部故障所占比例不足5%。因此，從數(shù)量上講，外部故障遠遠大于內(nèi)部故障。然而，從故障可能造成的危害和損失來看，內(nèi)部故障遠大于外部故障。例如，當變壓器套管缺油或內(nèi)部受潮時，可能導致放電而造成套管爆炸，甚至使變壓器本體遭受嚴重損壞。其破壞性幾百倍甚至幾千倍。由于線夾過熱而燒斷這一類外部故障。

電力設備內(nèi)部過熱缺陷主要包括:發(fā)電機封閉母線過熱;變壓器繞組、鐵心及套管過熱;少油斷路器觸頭接觸不良引起的過熱;電壓互感器因鐵心不良引起的過熱以及因絕緣不良或缺油引起的內(nèi)部放電和爆炸隱患;電流互感器因接觸不良引起的過熱;各種高壓設備絕緣層介損增大、受潮、老化等引起的溫度升高和可能出現(xiàn)的熱擊穿和爆炸隱患;高壓電纜頭在三相分叉處因密封不良或缺油，導致受潮與老化而引起的過熱;高壓套管假油位造成的絕緣不良而引起的發(fā)熱或局部放電;避雷器內(nèi)部各種故障造成的溫度升高;電抗器和阻波器等出現(xiàn)的各種過熱缺陷和故障等。高壓電氣設備內(nèi)部過熱缺陷的特點是:故障點密封在絕緣材料或金屬外殼中，由于紅外線的穿透能力較弱，紅外輻射基本不能穿透絕緣材料和設備外殼，所以無法直接用紅外熱成像裝置檢測內(nèi)部熱缺陷。但內(nèi)部過熱缺陷一般都發(fā)熱時間長而且比較穩(wěn)定。故障點的熱量可以通過熱傳導和對流置換方式，與故障點周圍的導體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞，引起這些部位的溫度升高，特別是與其有電氣連接的導體也是傳熱的良導體，會有顯著的溫升。

氣體繼電器是油浸式變壓器上的重要安全保護裝置，它安裝在變壓器箱蓋與儲油柜的聯(lián)管上，在變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流作用下接通信號或跳閘回路，使有關裝置發(fā)出警報信號或使變壓器從電網(wǎng)中切除，達到保護變壓器的作用。如果不能正確使用或使用不當，則可能造成變壓器損壞。

1 案例

(1) A變壓器，型號為SZ9-4000/35，1999年7月出廠，同年8月安裝投運。2001-10-31，色譜分析判斷內(nèi)部存在電弧放電故障及固體絕緣受損，為此安排停電檢修。11月2日停電吊芯檢查，發(fā)現(xiàn)B相高壓線圈多處匝間短路，有明顯放電痕跡，變壓器內(nèi)游離碳較多;安裝的氣體繼電器沒投入使用(無接線)，這臺變壓器在高溫電弧下運行，隨時都有起火燒毀的危險。由于及時診斷出故障并采取了停電措施，有效地阻止了設備繼續(xù)損壞，變壓器當天返廠檢修。

(2) B變壓器，型號為SZ9-6300/35，2001年3月出廠，2002年9月安裝投運。2004-02-23，變壓器氣體繼電器動作跳閘后再次送電跳閘，送油樣色譜分析診斷內(nèi)部存在電弧放電故障，變壓器返廠檢修時查出放電部位在B相高壓線圈內(nèi)部。

2 分析

(1) A變壓器設置的氣體繼電器未投入使用，又無其它有效安全保護裝置，無法實現(xiàn)故障時對變壓器的安全保護。

(2) B變壓器氣體繼電器動作后，在沒有查明原因的條件下再次送電，致使故障發(fā)展，繼續(xù)損壞設備。

(3) 上述2臺變壓器同屬一個生產(chǎn)廠家制造，設備運行年限不長就發(fā)生嚴重故障，說明產(chǎn)品質(zhì)量存在問題。

3 氣體繼電器使用維護注意事項

(1) 按照規(guī)定，對800 kV·A及以上的電力變壓器和400 kV·A及以上的車間電力變壓器均應裝設氣體繼電器保護裝置。

(2) 氣體繼電器使用前應經(jīng)校驗合格，并與變壓器同時安裝投入運行。應做好氣體繼電器的定期校驗和日常巡視檢查維護工作，保證動作的可靠性。

(3) 變壓器安裝檢修后投運初期，氣體繼電器內(nèi)可能會積聚氣體，此時應退出跳閘保護，只投信號保護，待變壓器內(nèi)殘存氣體排盡后再投入跳閘保護。

(4) 變壓器運行中進行大量放油、補油、帶電濾油，更換凈油吸附劑、開閉繼電器連接管道閥門等工作時，易引起繼電器誤動，應退出跳閘保護，投信號保護。

(5) 經(jīng)常檢查和保持儲油柜正常油位，保持呼吸器通暢，防止油位下降缺油引起氣體繼電器誤動，還應設法檢查循環(huán)油泵的密封性能，防止負壓進氣。

(6) 氣體繼電器動作后，應檢查繼電器氣室有無氣體、保護裝置二次回路有無問題、儲油柜油位是否正常、有無負壓進氣現(xiàn)象，注意保存繼電器內(nèi)的氣體，設法取氣樣和油樣盡快送檢進行色譜分析，查明變壓器故障和跳閘原因。必要時做電氣試驗檢查，切忌盲目送電。

(7) 當變壓器內(nèi)部故障時間較長或程度較嚴重時氣體繼電器才有動作反應，它對早期潛伏性故障反應不靈敏。需要通過油中氣體的色譜分析才能發(fā)現(xiàn)診斷早期潛伏性故障，因此要注意做好定期和設備異常時的色譜分析和電氣試驗。堅持預防為主，做好運行變壓器的安全保護

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（責任編輯：xll）

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