变压器低压侧管母设备故障分析及对策.doc

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1、变压器低压侧管母设备故障分析及对策摘要：本文通过两起变压器低压侧绝缘铜管母线设备故障，阐述影响电力设备绝缘老化的因素及其机理，并针对两起设备故障的原因提出了为避免类似事故再次发生所应采取的防范措施。关键词：绝缘铜管母线；绝缘老化；事故分析；防范措施1刖§母线设备在保证供电质量上起到举足轻重的作用。随着电力事业的发展，大容量变电站的不断出现，传输电流不断增大，对供电质量的要求也越来越高。一旦母线发生故障，相关电力设备将会遭受损伤，影响变电站的安全运行、供电的可靠性，甚至给社会带来严重影响。而绝缘铜管母线是为了适应变电站容量不断扩大，低压侧

2、出线电流不断加大而开发的新型母线系列产品。本文对某供电局2011年连续发生两起变压器低压侧绝缘铜管母线设备故障进行分析，总结教训和经验，并提出一些预防措施，供今后在绝缘铜管母线的运行管理中参考。2两起变压器低压侧绝缘铜管母线设备故障2011年09月19日,220kV建云站#1主变变低10kV绝缘铜管母线A、B相绝缘损坏，造成#1主变差动保护动作跳开三侧开关。所幸备自投装置正确动作，该障碍没造成负荷损失。运行人员立即赶往现场查找故障原因,发现主变低管母线A、B相短路故障，靠主变侧第一个中间驳接头A、B相烧蚀严重并有金属熔浆，故障点附近绝缘

3、层、外护套严重烧焦，A相部分绝缘层烧毁脱落3米左右，C相未见放电痕迹。如图1：图1：220kV建云站们主变低管母故障点2011年10月07日，220kV仁安站后台监控机报10kVI母线接地信号，运行人员发现#1主变低管母部分起火燃烧，立即上报调度。调度及时转移llOkV线路负荷，而10kV部分没有馈线，所以此次事故没有造成负荷损失。如图2：图2：220kV仁安站#1主变低管母故障点两起事故发生的直接原因都是由于管母的绝缘老化问题引起的。3设备绝缘的老化电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，内部将

4、发生复杂的化学、物理变化，会导致性能组件劣化，这种现象称为老化。在设备正常运行条件下，老化是渐进的、长期的过程。绝缘材料的老化以有机绝缘材料的老化问题最为突出。多数情况下,绝缘材料的老化是由于其化学结构发生了变化，即由于降解、氧化、交联等化学反应，改变了其组成和化学结构。但是，也有仅仅是由于其物理结构发生了变化而致。例如，绝缘材料中的增塑性不断挥发或其中球晶不断长大，都会使材料变硬、变脆而失去使用价值。通常绝缘材料性能的劣化是不可逆的，最终将引起击穿，直接影响电力设备和电力系统的运行可靠性。绝缘劣化过程的发展需要一定能量，亦即依赖于外界

5、因素的作用，如电场、热、机械应力、环境因素等。单一作用因素下的老化规律研究较多。而电气设备在运行情况下常常是多种因素同时作用，其效果不足各种因素单独作用下效应的简单叠加，而是互相影响，过程更为复杂。对多种因素同时作用下的老化规律目前还未得到充分研究。热、电两种因素同时作用下的老化是最常见的情况，尤其受到研究者的关注。3.1热作用由于在热的长期作用下发生的老化称为热老化。室温下设备绝缘的热老化发展极为缓慢，但多数电气设备运行中产生热量，工作温度明显高于室温，此时，设备绝缘的热老化往往是决定其寿命的主要因素。有机绝缘材料热老化的主要过程是在

6、热的作用下绝缘发生了热降解。其中包括使主链断链的解聚反应或无规断链反应和使侧基从主链上脱离的消去反应，从而产生大量低分子挥发物，并引起一系列更为复杂的反应。通常所谓的热老化是指氧化老化，即在热和氧协同长期作用下发生的老化。热氧化老化初期通常会出现过氧化氢物，而它分解产生自然基，然后引发出一系列氧化和断链化学反应，使分子量下降，含氧基团浓度增加,并不断挥发出低分子产物，结晶度也随之变化。随着绝缘物质结构的变化,其电气性能和机械性能都逐渐劣化。3.2电作用在电场长期作用下，绝缘中发生的老化称为电老化。对于高电压设备的绝缘，电老化是不容忽视的

7、。放电电老化是由绝缘内部或表面发生局部放电而造成的。特殊情况下，也可能发生无放电的电老化，如：因局部电流过大发生热不平衡而引起的老化；因电化学过程使金属导体被腐蚀，其残留物在电介质中或表面形成导电痕迹、使绝缘性能劣化甚至丧失而造成的老化。放电电老化是电老化的主要形式、通常谈的电老化就是指放电电老化。电老化很复杂，它包括局部放电所引起的一系列物理效应和化学效应。①带电质点的轰击。局部放电过程产生的带电质点（电子和正、负离子）在电场作用下具有的能量可达10eV以上，而一般高聚物的键能只是儿个电子伏特。因此,当这些带电质点撞击到气隙壁上时,就

8、可能打断绝缘的化学键，产生裂解，破坏其分子结构。②热效应。在放电点上，介质发热可达很高温度。温度升高会发生热裂解，或促进氧化裂解，同时温度提高还会增大介质的电导和损耗，由此产生恶性循环，加速老化过程。③活性