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變壓器為什么會(huì )爆炸?爆炸過(guò)程全解析
[  發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 09:27:00    信息來(lái)源:全德電氣股份  ]

變壓器是一種利用電磁感應原理

箱式變壓器把交流電能轉變?yōu)椴煌妷?、高壓配電柜低壓配電柜電流等參數的電力設備。其中油浸式變壓器,將鐵芯和繞組一起浸入灌滿(mǎn)了絕緣油的油箱中,以加強絕緣和改善冷卻散熱條件。當變壓器內部出現嚴重過(guò)載、短路、絕緣損壞等故障時(shí),絕緣油受到高溫或電弧作用,受熱分解產(chǎn)生大量烴類(lèi)混合氣體,使變壓器內部的壓力急劇上升,然后導致變壓器油箱的結構破壞(初級變壓器爆炸)。

JP柜初級變壓器爆炸后,絕緣油、配電箱混合氣體和油霧通過(guò)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(diǎn)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(diǎn)燃,就會(huì )發(fā)生二次爆炸。當這些情況發(fā)生在密閉或擁塞區域時(shí),可能會(huì )導致非常強烈的爆炸,并對人員和設備造成威脅,給社會(huì )經(jīng)濟帶來(lái)嚴重損失。變壓器和充油高壓設備中出現短路或電弧,高溫和電弧作用會(huì )導致油的熱分解并產(chǎn)生大量烴類(lèi)混合氣體。絕緣油從變壓器中泄漏并點(diǎn)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(diǎn)燃后發(fā)生二次爆炸。

以上是對變壓器爆炸事故的分析,接下來(lái)我們來(lái)分析一下變電站常出現的故障。

■ 故障分類(lèi)

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(shí),缺陷或故障部位的溫度就會(huì )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(shí)發(fā)現并及時(shí)制止這些隱患的發(fā)展,最終會(huì )促成設備故障或事故的發(fā)生,嚴重的會(huì )擴大成電網(wǎng)事故。
     電力設備發(fā)熱故障基本上可分為兩大類(lèi),即外部故障和內部故障,其基本特征如下:
1)外部發(fā)熱故障:它以局部過(guò)熱的形態(tài)向其周?chē)椛浼t外線(xiàn),各種裸露接頭、連接體的熱故障,其紅外熱圖顯現出以故障點(diǎn)為中心的熱場(chǎng)分布。所以,從設備的熱圖中可直觀(guān)地判斷是否存在熱故障,根據溫度分布可以準確地確定故障的部位及故障嚴重程度。
2)內部發(fā)熱故障:它的發(fā)熱過(guò)程一般較長(cháng),且為穩定發(fā)熱,與故障點(diǎn)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(chǎng)分布情況。
電力生產(chǎn)包括發(fā)電廠(chǎng)內的電力生產(chǎn)環(huán)節以及輸配電環(huán)節。這兩個(gè)環(huán)節的低效導致電力產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能難以提高,事故時(shí)有發(fā)生。
生產(chǎn)環(huán)節的問(wèn)題主要集中在糟糕的基礎設施上。設備陳舊,所以能源轉化效率低,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(chǎng)變壓器設備障礙,而這類(lèi)事故近年來(lái)在美國屢有發(fā)生。

■ 故障原因與影響

由于輸電網(wǎng)基礎設施老化,變電站與其他地區的電網(wǎng)缺少監測關(guān)鍵設備運行狀態(tài)的自動(dòng)化系統,因此停電與持續低壓風(fēng)險正日益增加。
     例如變壓器液體泄漏或內部隔熱層故障可導致設備過(guò)熱,從而引發(fā)故障,但大多數供電公司并未配備可偵測這些故障點(diǎn)的自動(dòng)化熱檢測系統。
     無(wú)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、制造工廠(chǎng)、食品冷藏、通訊網(wǎng)絡(luò )與交通控制系統發(fā)生大規模故障,毋庸置疑,相關(guān)供電公司可能蒙受巨大的收益損失為恢復系統正常運轉也會(huì )增加大量成本。
      供電公司基礎設施逐漸老化,停電、持續低壓的風(fēng)險與日益增加,持續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(zhù)代價(jià)昂貴的計劃外維護和成本飆升等問(wèn)題。

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