寒冷東北地區(qū)對箱變的故障原因分析
發(fā)布時(shí)間：2020-12-02
1 箱變型式、主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)
1.1箱變型式
箱變?nèi)萘繛?00kVA～1 600kVA，高壓單元設(shè)有負(fù)荷開關(guān)及高壓熔斷器，低壓單元設(shè)有框架式空氣自動(dòng)開關(guān)(斷路器)，二次元件的電源引自箱變內(nèi)設(shè)置的控制變壓器，箱變高、低壓側(cè)均采用電纜進(jìn)出線的方式，高、低壓側(cè)均設(shè)有避雷器。
1.2箱變的主要參數(shù)
高壓側(cè)額定電壓：35kV或10kV；低壓側(cè)額定電壓：0.69kV；額定電流：滿足風(fēng)機(jī)要求；高壓側(cè)額定開斷電流：31.5kA；低壓側(cè)額定開斷電流：50kA以上；絕緣耐熱等級：A級；接線組別：D,yn11。
1.3主要技術(shù)指標(biāo)
采用S10及以上的自然冷卻油浸低損耗型變壓器；泄漏比距應(yīng)按照不小于2.5m/kV考慮；硅鋼片應(yīng)采用低損耗型；箱變的整體防護(hù)等級應(yīng)不低于IP54，沿海地區(qū)應(yīng)為I P56；箱變開門后應(yīng)有防大風(fēng)損壞的閉鎖裝置；箱變內(nèi)部電氣設(shè)備應(yīng)采用單元式結(jié)構(gòu)，各元件之間應(yīng)裝有絕緣隔板；高壓配電裝置小室設(shè)五防聯(lián)鎖機(jī)械裝置，高壓電纜進(jìn)線室門安裝電磁鎖，當(dāng)35kV側(cè)帶電時(shí)，室門不能打開；箱變內(nèi)所有設(shè)備應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝當(dāng)?shù)氐暮０胃叨?，對設(shè)備參數(shù)、選型及絕緣水平進(jìn)行修正計(jì)算；箱變的進(jìn)出線應(yīng)留有連接兩根以上電纜的接線端子排；在沒有安裝電纜前，箱變的底部應(yīng)為全密封結(jié)構(gòu)；低壓斷路器的額定短路開斷電流應(yīng)不小于50kA。
2 箱變部分故障匯總及原因分析
2.1故障案例1
內(nèi)蒙古地區(qū)某項(xiàng)目，工作人員準(zhǔn)備對某品牌箱變低壓開關(guān)合閘，此前變壓器已整體帶電，低壓斷路器進(jìn)線側(cè)母線及開關(guān)上口帶電，低壓斷路器出線側(cè)母線、開關(guān)下口及電纜未帶電，在 合箱變二次側(cè)小開關(guān)的過程中，低壓斷路器進(jìn)線側(cè)母線突然發(fā)生短路事故，引發(fā)的弧光燒傷 了合閘操作人員，低壓開關(guān)和母線基本燒毀。故障引發(fā)了低壓斷路器從安裝架脫落、低壓斷 路器上樁頭熔蝕，使箱變低壓側(cè)開關(guān)室嚴(yán)重?fù)p毀，高壓側(cè)B相熔管動(dòng)作。
故障直接原因：由于開關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量不合格，造成開關(guān)內(nèi)部(上樁頭處)相間短路，從而引發(fā)了本次事故。
間接原因：箱變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，在開關(guān)與母線之間缺少絕緣隔板，致使事故擴(kuò)大化，造成了“火燒聯(lián)營”的局面。
2.2故障案例2
內(nèi)蒙古地區(qū)某項(xiàng)目，部分箱變存在滲油、進(jìn)雪及低壓斷路器聲響異常等缺陷，嚴(yán)重的甚至由此發(fā)生低壓母線短路，并燒毀斷路器的嚴(yán)重故障。
滲油原因：密封結(jié)構(gòu)不合理，對長途運(yùn)輸考慮不足，密封件選用不當(dāng)及質(zhì)量不合格。
箱變進(jìn)雪、進(jìn)沙塵原因：箱體密封達(dá)不到IP54設(shè)計(jì)要求，箱變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對當(dāng)?shù)氐淖匀粴庀髼l件考慮不足，選用的密封膠及密封墊不滿足要求。
斷路器異常聲響的原因：部分低壓斷路器存在質(zhì)量問題，抽出式框架斷路器觸頭設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有缺陷。
2.3故障案例3
西北地區(qū)某項(xiàng)目，部分箱變在運(yùn)行中由于電纜插頭故障引發(fā)電纜連接處著火，并燒毀高壓熔斷器，高壓熔斷器燒毀后，與箱變內(nèi)壁粘連在一起，致使熔斷器無法拔出。
主要原因：電纜插頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，10kV電纜插頭采用拔插式結(jié)構(gòu)，電纜連接頭兩端沒有緊固的機(jī)構(gòu)，使電纜頭兩端不牢固，接觸面不足或虛接，從而引發(fā)了電纜連接處發(fā)熱、著火、短路故障。
次要原因：現(xiàn)場安裝時(shí)，箱變制造廠指導(dǎo)不足，施工單位安裝不規(guī)范，造成安裝電纜插頭時(shí)，預(yù)緊力不夠，導(dǎo)致電纜頭的連接不實(shí)。
3 整改及防范措施
3.1滲油問題
建議加強(qiáng)焊接工序質(zhì)量控制，嚴(yán)把水壓檢測試驗(yàn)關(guān)，并在密封結(jié)構(gòu)、密封材料選用，以及密封堅(jiān)固工序上道道把關(guān)，并且做好運(yùn)輸、安裝過程中的防震措施。
3.2箱體密封問題
箱變和基礎(chǔ)間隙、箱變整體結(jié)構(gòu)缺陷是進(jìn)雪的主要原因。為有效解決這個(gè)問題，一方面應(yīng)當(dāng)改進(jìn)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作工藝，并在密封材料選用上充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和特殊使用環(huán) 境。另一方面建議提前計(jì)劃，確定箱變的發(fā)貨時(shí)間，箱變應(yīng)在基礎(chǔ)完工后發(fā)貨，避免因二次 吊裝而產(chǎn)生的設(shè)備不穩(wěn)、密封不嚴(yán)等問題。箱變安裝就位后，應(yīng)及時(shí)密封箱變的基礎(chǔ)，包括 箱變底部的密封及高、低壓電纜孔的封堵，以防止雨、雪及沙塵的進(jìn)入。
3.3電纜問題
由于肘型拔插式電纜插頭存在結(jié)構(gòu)缺陷，建議采用T型預(yù)制電纜連接器。另外在高壓電纜安 裝后，安裝單位應(yīng)將電纜抱箍及時(shí)緊固，防止箱變高壓絕緣子或電纜頭(錐)受力開裂。
3.4斷路器問題
箱變低壓斷路器故障的主要原因是國產(chǎn)低壓斷路器質(zhì)量不過關(guān)(主要是開關(guān)材質(zhì)不過關(guān))， 以及斷路器設(shè)計(jì)容量對使用環(huán)境和降容考慮不足夠造成的。為有效解決這個(gè)問題，建議在箱變采購合同中明確要求，選用合資或同檔次品牌的斷路器，并要求低壓側(cè)采用單元式結(jié)構(gòu)。
3.5結(jié)霜問題
建議首先應(yīng)辨別結(jié)霜情況，并妥善處理技術(shù)和成本問題。當(dāng)線路停電時(shí)，必須事先檢查是否存在結(jié)霜現(xiàn)象，如存在結(jié)霜，應(yīng)手工清除結(jié)霜后再送電。