變壓器為何頻頻爆炸？變壓器爆炸解析及變電站常見故障一覽

關鍵詞: 變壓器 變壓器檢測設備 湖北電保姆電力

事故聚焦
    2016年6月18日凌晨零點二十分左右，位于西安南郊長安區(qū)某變電站發(fā)生閃爆。附近兩公里內(nèi)可見火光并伴隨爆炸聲，西安部分區(qū)域停電，據(jù)報道3名路人不同程度受傷。這起爆炸事故的發(fā)生引起了社會各界對變壓器爆炸風險的廣泛關注。

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圖1西安變電站爆炸事故現(xiàn)場 織夢好，好織夢

變頻器為什么會爆炸
    變壓器是一種利用電磁感應原理，把交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌妷?、電流等參?shù)的電力設備。其中油浸式變壓器，將鐵芯和繞組一起浸入灌滿了絕緣油的油箱中，以加強絕緣和改善冷卻散熱條件。當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴重過載、短路、絕緣損壞等故障時，絕緣油受到高溫或電弧作用，受熱分解產(chǎn)生大量烴類混合氣體，使變壓器內(nèi)部的壓力急劇上升，然后導致變壓器油箱的結構破壞（初級變壓器爆炸）。

    初級變壓器爆炸后，絕緣油、混合氣體和油霧通過變壓器油箱破裂口向外猛烈釋放。絕緣油從變壓器中泄漏，在地面形成液池，被點燃即發(fā)生池火。而當泄漏的熱解產(chǎn)物混合氣體和油霧與空氣混合后點燃，就會發(fā)生二次爆炸。當這些情況發(fā)生在密閉或擁塞區(qū)域時，可能會導致非常強烈的爆炸，并對人員和設備造成威脅，給社會經(jīng)濟帶來嚴重損失。

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圖2變壓器爆炸事故現(xiàn)場

變壓器爆炸過程介紹
初級爆炸 本文來自織夢

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圖3變壓器和充油高壓設備中出現(xiàn)短路或電弧作用 織夢好，好織夢

    變壓器和充油高壓設備中出現(xiàn)短路或電弧，高溫和電弧作用會導致油的熱分解并產(chǎn)生大量烴類混合氣體。 本文來自織夢

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圖4變壓器油箱的結構破壞（初級變壓器爆炸）

 

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圖5液態(tài)絕緣油、氣態(tài)電解產(chǎn)物和油霧通過變壓器油箱破裂口向外猛烈釋放

二次爆炸
    絕緣油從變壓器中泄漏并點燃，發(fā)生池火；氣態(tài)電解產(chǎn)物和油霧的泄漏及空氣混合，被點燃后發(fā)生二次爆炸。

圖6變壓器二次爆炸與池火場景 dedecms.com

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圖7合理泄壓和抗爆措施降低變壓器爆炸后果

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    以上是對變壓器爆炸事故的分析，接下來我們來分析一下變電站常出現(xiàn)的故障。
故障分類
    正常運行的電力設備，由于電流、電壓的作用將產(chǎn)生發(fā)熱．主要包括電流效應引起的發(fā)熱和電壓效應引起的發(fā)熱。當電力設備存在缺陷或故障時，缺陷或故障部位的溫度就會產(chǎn)生異常變化。從而引起設備的局部發(fā)熱，假設未能及時發(fā)現(xiàn)并及時制止這些隱患的發(fā)展，最終會促成設備故障或事故的發(fā)生，嚴重的會擴大成電網(wǎng)事故。 織夢好，好織夢
    電力設備發(fā)熱故障基本上可分為兩大類，即外部故障和內(nèi)部故障，其基本特征如下：
    1)外部發(fā)熱故障：它以局部過熱的形態(tài)向其周圍輻射紅外線，各種裸露接頭、連接體的熱故障，其紅外熱圖顯現(xiàn)出以故障點為中心的熱場分布。所以，從設備的熱圖中可直觀地判斷是否存在熱故障，根據(jù)溫度分布可以準確地確定故障的部位及故障嚴重程度。
    2)內(nèi)部發(fā)熱故障：它的發(fā)熱過程一般較長，且為穩(wěn)定發(fā)熱，與故障點接觸的固體、液體和氣體，形成熱傳導、對流和輻射，并以這樣的方式將內(nèi)部故障所產(chǎn)生的熱量不斷地傳遞至設備外殼，從而改變設備外表面的熱場分布情況。

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    電力生產(chǎn)包括發(fā)電廠內(nèi)的電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及輸配電環(huán)節(jié)。這兩個環(huán)節(jié)的低效導致電力產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能難以提高，事故時有發(fā)生。
    生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題主要集中在糟糕的基礎設施上。設備陳舊，所以能源轉(zhuǎn)化效率低，事故也常常發(fā)生。今年5月，美國紐約州一座核電站發(fā)生起火爆炸事故，原因就是電廠變壓器設備障礙，而這類事故近年來在美國屢有發(fā)生。 內(nèi)容來自dedecms

故障原因與音
    由于輸電網(wǎng)基礎設施老化，變電站與其他地區(qū)的電網(wǎng)缺少監(jiān)測關鍵設備運行狀態(tài)的自動化系統(tǒng)，因此停電與持續(xù)低壓風險正日益增加。
    例如變壓器液體泄漏或內(nèi)部隔熱層故障可導致設備過熱，從而引發(fā)故障，但大多數(shù)供電公司并未配備可偵測這些故障點的自動化熱檢測系統(tǒng)。
    無論故障原因如何，一次重大的變電站故障可能演化為一系列并發(fā)故障，其結果可能導致銀行設施、安防系統(tǒng)、制造工廠、食品冷藏、通訊網(wǎng)絡與交通控制系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模故障，毋庸置疑，相關供電公司可能蒙受巨大的收益損失為恢復系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)也會增加大量成本。

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供電公司基礎設施逐漸老化,停電、持續(xù)低壓的風險與日益增加，持續(xù)低壓是指電力供應中的電壓下降，如此命名是因為低壓通常導致燈光的亮度變暗，供電公司還面臨著代價昂貴的計劃外維護和成本飆升等問題。
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