变压器火灾及预防

变压器是利用电磁感应的原理，变换电压和电流，传输电能的一种静止电器设备。其分类方法很多，因其中油浸电力变压器是我国电力系统中应用最普遍的关键设备。本文集中分析油浸电力变压器的火灾危险性及其防火技术措施。 
    1 结构概况 
    油浸电力变压器主要由铁心、绕组、引线及绝缘、油箱及变压器油、调压装置、冷却装置、保护装置和出线装置组成，其中铁心绕组、油箱、套管、分接开关、引线和接地螺栓为容易引起火灾的关键性部件。 
    2 火灾原因分析 
    油浸电力变压器内部不仅充满了大量可燃的变压器油，而且还有一定数量的纸张、纸板、棉纱、棉布、塑料、木材等可燃物作绝对衬套、垫块和支架等，这些材料遇到高温、电火花和电弧都会引起燃烧以至形成火灾和产生爆炸事故。 
    2.1 铁心局部过热 
    由于铁心硅钢片的绝缘层如果在生产组装时受到损伤，运行中就产生较大的涡流，有涡流的地方温度升高导致局部过热，使绝缘层受损坏的面积扩大，甚至使铁心局部熔化，导致附近的绕组绝缘损坏。继而发生短路引起燃烧。铁心的穿心螺栓绝缘损坏也会产生很大的涡流，导致局部过热。 
    2.2 绕组短路 
    绕组绝缘损坏或失去绝缘，将会发生匝间短路、层间短路、相间短路和接地短路。短路电弧引燃可燃物，同时加速变压器的老化。变压器油受热分解出酸性物质反过来又腐蚀绕组的绝缘，导致其多处短路，以致发生火灾。 
    2.3 套管故障 
    对于普通采用的尺寸较小、油质较好而且装拆方便的全密封油浸纸电容式磁套管，如果安装时不小心，套管受机械性讪击或运行中受过高温度的作用会产生裂纹。尤其当套管制造不良，内部的电容芯子空气与水份未除尽或卷得太紧导热不良，在由套管裂纹导致击穿时，往往出现爆裂状况。 
    2.4 分接开关故障 
    由于产品质量较差、分接开关接头接触不良，导致局部过热或产生电火花。分接开关附近的变压器受这种高温和电火花的作用发生劣化，绝缘性能下降，继而导致分接开关击穿知事睡引起油燃烧或分接开关箱爆裂燃烧。 
    2.5 接头故障 
    引线与套管的接头，引线与分接开关的接头等接触不良，导致接头处局部过热，或者导致间歇性火花放电，引燃附近的可燃物。 
    2.6 油箱故障 
    变压器在制造中如果油箱缝的焊接稍有疏忽，焊缝不严密、不牢固或有假焊，在运输震动中和长期运行期间油的热胀冷缩及油箱壁本身应力受温度影响而导致渗油；套管与油箱联接法兰盘不严密或像放油阀等需要拧紧螺纹的地方未拧紧，都会造成渗油；更为严重的是，当绕组或油箱同其他陪件发生短路或接地故障时，产生的电弧将油箱壁烧蚀出小孔洞，导致油箱漏油。渗油和漏油都给变压器发生火灾埋下了隐患。 
    2.7 变压器油劣化 
    在变压器中起电气绝缘和循环散热双重作用的变压器油，由于过载引起的高温、铁芯过热或绕组短路电弧或其他故障导致的局部过热和电火花高温的影响，发生氧化而生成多种溶于油的酸类和氧化物，还生成多种不稳定的产物。酸类物侵在油内的绕组绝缘和裸铜条；多种氧化物中的一种为黑色淤泥样，俗称“油泥”的沉淀物积聚于绕组上、铁心的铁轭、夹件上和散热器的散热管（或冷却器的冷却管）中。油泥导热性很差，积聚的越多，绕组发热越厉害；多种不稳定物质的进一步分解，其中分解出腐蚀力很强的氧，损坏绝缘材料。总之，变压器油受热氧化的生成物严重地腐蚀绕组的绝缘，将导致绕组的各种适中。油泥聚集在散热管或冷却管中，将阻碍油的循环和影响散热效果。