注冊安全工程師輔導：變壓器火災事故及對策
發布時間：2011-09-30 共1頁
引言（1）
油浸式變壓器由于其耗能少、運行效率高，在工廠配電系統中大量使用，是輸配電系統中極其重要的電氣設備。我公司現階段大約有800多臺變壓器，其中絕大部分為油浸式變壓器，在生產動力輸配系統中起著重要的作用。但由于油浸式變壓器其內部絕緣材料的特殊性，并有大量可燃絕緣油，一旦變壓器內部發生嚴重過載、短路等故障，不僅會燒毀變壓器，而且由于絕緣物和油在電弧的作用下急劇汽化使變壓器內部壓力急劇增加，輕則使變壓器損壞，重則起火爆炸，大量噴油還能將火災進一步擴大。我廠采用連續式生產方式，生產負荷飽滿，而且生產現場多為1、2級防火、防爆區，因此預防變壓器火災事故也日益顯得重要。近年來，我廠也陸續發生過變壓器火災事故，給生產、生活造成了很大的影響。現針對變壓器起火原因及如何預防進行了探討和分析，希望對預防變壓器火災事故能有所幫助。
變壓器火災事故各種形式及其對策（2）
1 短路故障
變壓器短路故障可能有下列形式：①變壓器內部繞組短路。變壓器內部繞組短路有繞組的多相短路、單相匝間短路、單相接地短路等。當變壓器內部繞組短路時，絕緣物和油在電弧的作用下急劇汽化使變壓器內部壓力急劇增加，容易導致變壓器油箱爆炸，不僅會燒毀變壓器，而且還會引起火災事故，使事故進一步擴大。②變壓器外部絕緣套管及引出線發生相間短路或一相碰殼短路時，會產生很大的短路電流，線圈絕緣加速老化，甚至引起內部故障，造成事故。③當變壓器發生外部負載短路時，變壓器將承受為正常電流數十倍的短路電流，可能在繞組中引起機械應力，而機械應力正比于電流的平方，數十倍的短路電流會產生比正常應力高數百倍的機械應力，這么大的機械應力會使繞組變形，引起變壓器故障，如不能及時切斷變壓器會引起爆炸，產生火災事故。如一臺阻抗為5%的變壓器，當短路發生在最大電壓下時，起始短路應力是正常滿負荷狀態的400倍，這么高的機械應力使繞組輕易變形，而導致變壓器內部產生故障，可能會引起火災。
相應對策：①變壓器在運行前要進行絕緣強度試驗，試驗合格后，才能投入使用，并且在變壓器內部增加瓦斯繼電保護。②在變壓器投運前進行絕緣測試，合格后才能投入使用。③在變壓器與負載間必須安裝短路保護，對于線路變壓器，一般在高壓側設跌落式熔斷器，對于配電站系統在高壓開關柜出線側設高壓熔斷器，但熔斷熔體的選擇一定要保證變壓器引出回路發生短路時能熔斷起到保護作用。
2 過電壓
過電壓可能有內部過電壓和外部過電壓兩種形式：①變壓器一般與架空線相連接，架空線在雷雨天氣時，有可能遭到自然雷擊產生的外部過電壓的沖擊。對于10kV配電系統，其過電壓幅值可達300~400kV，這種沖擊電壓足以使變壓器直接燒毀。②變壓器與高壓配電柜相連時，當在全閘、分閘和弧光接地時，可能使電力系統的某些參數發生變化。在參數發生變化的過渡過程中，產生工頻諧振引起電磁振蕩，會產生內部過電壓對變壓器造成沖擊，這種沖擊基本上呈現具有高幅陡前的傳輸波形式，經常是一系列沖擊波彼此快速通過。由于沖擊波的幅值較高，對于10kV配電系統，其過電壓幅值可達幾百千伏，當它們達到變壓器繞組上時使變壓器受到嚴重沖擊，可能導致變壓器內部絕緣擊穿，引起變壓器嚴重損壞，甚至燒毀變壓器引起火災。
相應對策：①變壓器與架空線連接時，在架空線安裝時同桿架設避雷線，變壓器與架空線連接點要按國家設計規范的要求安裝閥型避雷器，并在雷雨季節來臨之前對其進行檢測，合格后投入使用。②變壓器與高壓配電柜連接時，在高壓配電柜上加裝閥型避雷器，并且與整個配電站的絕緣相匹配。
3 導線接觸不良
變壓器線圈內部的接頭、線圈之間的連接點和引至高、低壓瓷套管的接點及分接開關接點損壞而發生接觸不良引起局部過熱，破壞線圈絕緣，引起渦流，發生短路或斷路，會產生高溫電弧，易直接導致變壓器起火、爆炸。
相應對策：①安裝或檢修時，一要將各個螺栓緊固，不能有因為沒擰緊而造成接觸不良的現象。②仔細檢查變壓器線圈的接頭焊點，發現不牢、虛焊，必須重新焊接。③檢查分接開關接點，發生引出線連接或焊接不良，分接開關螺栓松動，接點不到位，必須將其調整到位。確保活動自如，才能投入運行。④要加強巡視，運行人員和巡線人員要注意變壓器的電壓、電流、聲音、溫升、油位和油色，尤其是夜巡，更要注意聲音的變化，因為出現上述故障，首先表現為聲音異常。
4 絕緣損壞
變壓器絕緣損壞可能有下列原因：①油的質量不符合要求。這主要是由于油在儲存、運輸、運行維護中或變壓器呼吸器的呼吸作用，不慎而使水分、雜質或其他成分等混入其中，這會使油的絕緣強度大大降低，從而可能引起線圈或引線對油箱或對鐵心構件擊穿，造成變壓器事故。變壓器長時間過載也可能引起絕緣油的老化，油溫過高會加速油泥、水分及酸的形成。②油量過少。由于焊接質量不佳，裝配不細及組件有滲漏現象，隨著時間的流逝，變壓器內的油面可能下降，如果不能保證油面處于規定的位置，則變壓器可能因冷卻油的循環受到限制而產生過熱而造成擊穿，當其絕緣強度降低到一定程度就會發生短路。③鐵芯絕緣老化。如果穿心螺絲外抱或套的絕緣太薄，夾板與鐵芯之間的絕緣損壞，硅鋼片表面的絕緣漆由于運行太久，絕緣老化或破損等都會造成內部起火。④檢修使絕緣降低。可能是在變壓器吊芯檢查時，由于不慎將線圈的絕緣和瓷套管損壞；也有可能是變壓器在檢修過程中，周圍空氣濕度過大，或在空氣中暴露時間較長使線圈絕緣受潮，如繼續運行則容易短路起火。
相應對策：①絕緣油在投入運行前，必須進行化驗，合格后，才能使用。運行中的變壓器也要定期進行油質化驗，檢查油位。②要定期檢測變壓器鐵芯的絕緣強度，發現問題及時解決。③檢修時應特別謹慎，不要損壞絕緣。④同時在進行吊罩檢查時要注意周圍空氣濕度，并且要按國家的有關規定注意在空氣中的暴露時間。
5 過負荷
變壓器過負荷可能有下列原因：①并聯運行的變壓器應具備匝數比相等、百分阻抗相等、電阻壓降與電抗壓降比相等的條件，如不能同時滿足這三個條件，并聯的變壓器中至少有一臺變壓器過負荷，如變壓器長期過載運行，村產生過熱而發生火災事故。②由于電動機自啟動或并聯工作的變壓器被斷開及尖峰負荷等引起過負荷，使變壓器內部過電流。如保護系統失靈或整定值不匹配，不能迅速切斷故障負載，嚴重的持續過電流在變壓器中內部產生高溫，使變壓器的線圈過熱老化，使導線絕緣漆逐漸老化變脆脫落，導致絕緣降低引起匝間短路，就有可能導致變壓器燒毀。
相應對策：①變壓器并聯時要達到并聯運行的三個條件。②變壓器不允許過載運行，在變壓器和負載間加裝過載保護。
結語（3）
以上從幾個方面對變壓器起火的可能性進行了分析，探討了預防變壓器火災事故的一些防范措施措施。同時工作人員要提高自身的業務技術素質，增強工作責任心，加強對變壓器的巡檢，提高變壓器的檢修質量；利用年度大修或檢修的機會及時做好變壓器的清潔工作，清除變壓器殼外可能積聚的油垢和灰塵，以避免外部引發火災事故的發生。另外，要積極做好事故預想，尤其是高溫季節，及時做到防患于未然，杜絕變壓器火災事故的發生。
