摘要：电力变压器是电力系统最关键的设备，变压器安全、稳定的运行是电力系统安全运行的重要保证。油田的变电所主变基本都是油浸式变压器。本文意在分析变压器着火故障的原因，及相应的处理对策，力求避免此类事故。
关键词：油浸变压器；着火；对策
前言
变压器内部绝缘大多采用纸板、棉纱、布、木材等有机可燃物质，并有大量变压器油，一旦变压器严重过载或内部电弧作用，分解、膨胀以致气化，使变压器内部压力急剧增加，轻则外泄起火，重则造成大量喷油、外壳爆炸。当变压器接近使用年限，故障就会不断。如果不能及时消除设备缺陷，会造成变压器火灾，影响了正常的生产和生活，造成了经济损失。下面，分析一下变压器火灾发生的主要原因及预防措施。
一、变压器火灾发生的原因及对策
1 绝缘损坏
1.1线圈绝缘老化：当变压器长期过载，会引起线圈绝缘加速老化，造成匝间短路、相间短路、对地短路，短路会引起绝缘物和油在电弧的作用下急剧汽化使变压器内部压力急剧增加，甚至变压器爆炸、起火。
正常负载下运行的变压器绝缘物的使用年限为20年左右。根据“六度法则”：过载运行时每当温度升高6℃，则寿命减少一半。根据试验，如绕组的运行温度保持在95℃，寿命为20年；温度为105℃，寿命为7年；温度为120℃，寿命只有2年。
针对以上，采取如下措施：⑴变压器运行前，应进行绝缘强度的测试，其电阻值不得小于规定的允许值。⑵监视三相负载电流表，负载率一般以80%~95%为宜。⑶监视上层油温，一般不超过85℃，最高不得超过95℃。⑷对于经常全天基本上满负荷运行的变压器，不得过负荷运行。⑸必须过载时，须按有关标准规定的时限运行。
1.2 变压器油劣化：油质不佳，油量过少
变压器绝缘油在储存、运输或运行中，可能有水分、杂质或其它油污等混入油中，会使绝缘强度大幅度降低。另外，油量过少会导致套管内部缺油而发生放电等严重事故。
在变压器中，油起着电气绝缘和循环散热作用。由于过载引起的高温、铁芯过热或绕组短路电弧或其它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。酸类物质侵蚀绕组绝缘和裸铜条；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、铁心和铁轭、夹件上和散热片上。油泥的导热性很差，积聚的越多，绕组发热越厉害。多种不稳定物质进一步分解，其中分解出腐蚀力很强的氧，损坏绝缘材料。变压器油受热氧化的生成物严重地腐蚀绕组的绝缘，将会导致绕组的各种短路。油泥聚集在散热片中，将阻碍油的循环和散热。
因此：⑴变压器油在投入运行前，必须进行化验，如水份、杂质、粘度、击穿强度、介质损失、介电常数等项。⑵对于新投入的变压器，可每3年做一次油样分析。⑶对投用15年以上的变压器，或长期满负荷运行甚至超负荷运行的变压器，应每年进行一次油样分析。⑷常规巡视时，应观察油位、油色是否正常。
1.3 铁芯绝缘老化损坏
当穿心螺丝外面所包扎的绝缘太薄，夹板与铁芯之间的绝缘损坏时，穿心螺丝及夹板可能碰接铁芯，发生短路，造成局部过热，引起绝缘严重损坏而起火。由于铁芯硅钢片的绝缘层如果在生产组装时受到损伤，运行中就会产生较大的涡流，温度升高，导致局部过热，使绝缘层受到损坏而面积扩大，甚至使铁芯局部熔化、附近的绕组绝缘损坏，继而发生短路引起燃烧。硅钢片表面的绝缘漆由于运行年久，绝缘老化或破损，将产生很大的涡流，造成铁芯过热，使绕组温升增加，造成变压器内部闪络击穿、起火。
因此，应定期检测变压器铁芯的绝缘强度，发现其低于标准时，要及时更换螺栓套或对铁芯进行绝缘处理。
1.4 检修不慎，破坏绝缘
在吊心检修时，由于不慎将线圈的绝缘或瓷套管损坏，瓷套管损坏后，如继续运行，轻则闪络，重则短路、起火。因此，检修时应特别谨慎，不可损坏绝缘，检修结束之后，应有专人检查各部件，确认完整无损，经试验合格后才能投入运行。
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二、导线接触不良
线圈内部的接头、线圈之间的连接点和引至高、低压瓷套管的接点及分接开关上各接点，常常会因螺栓松动、焊接不牢、接点损坏而引起局部过热，或导致间歇性火花放电，引燃附近的可燃物，进而造成线圈短路或断路，直接导致变压器起火、爆炸。
因此，检修时⑴要检查各螺栓的松紧程度，发现有接触不良的必须紧固。⑵要检查变压器线圈的接头焊点，发现焊点不牢、虚焊、焊点两端固定不牢的，必须将焊接而清洗干净，重新焊接。⑶要检查分接开关接点，发现引出线连接或焊接不良，分接开关螺栓松动，接点不到位，必须将开关转换到位，逐个紧固螺栓，确认一切均正确无误时，才允许投入运行。
三、过电压
3.1 雷击过电压
变压器与架空线路联接的一侧或两侧，装设的避雷设施不完善、受损或年久失修，雷击过电压传入变压器，⑴可能导致变压器的套管与油箱之间发生闪络，引起油箱盖上的可燃物燃烧。⑵可能导致油箱内的套管部分对油箱放电，引起油箱爆裂喷油燃烧。⑶可能导致绕组被过电压击穿短路，或导致绕组对油箱的绝缘被击穿，造成油箱爆裂喷油燃烧。
因此：⑴要按照国家标准设置过电压保护和避雷设施。⑵每年雷雨季节前对其进行检测，确保其合格有效。⑶保持变压器清洁，随时清除油箱盖上积聚的油垢和灰尘，防止被外部飞火引燃成灾。
3.2 操作过电压
操作过电压的危害同雷击过电压。提高员工素质，严格按操作规程进行操作，可以避免它的发生。
3.3 铁芯多点接地
变压器外壳和铁芯是接地的，其中铁芯只能有一点接地。由于铁芯与大地之间有悬浮位，因此会有接地电流，正常情况下这个电流值是非常小的。但当铁芯存在两点及以上的接地时，便会在铁芯与大地之间形成回路而产生环流，引起铁芯局部或整体过热，加速固体绝缘材料老化和绝缘油分解，导致铁芯整体绝缘性能和机械性能下降，影响变压器的安全稳定运行及使用寿命；严重情况下会使接地扁铁熔断或烧坏铁芯，导致铁芯电位悬浮，产生放电损坏变压器。铁芯多点接地最直接的表现就是铁芯接地电流变大。因此要定期测量变压器的接地电流。
3.4保护无法动作
当变压器保护系统失灵或整定值调整过大，就有可能烧毁变压器。
因此，在新主变投产时以及每年对主变进行预防性试验，以确保各项保护都能准确动作。
3.5套管故障
对于全密封油浸纸电容式磁套管，在受到机械敲击、高温、制造工艺不良等作用下，会产生裂纹；套管漏水、渗油、长期积满油垢，容易发生闪络。以上这些故障，会使套管内的绝缘损坏、老化，产生绝缘击穿，甚至套管爆炸起火。
因此，⑴在新变压器投用、变压器大修、预防性试验时，应仔细检查套管；⑵变压器的常规巡视时，应确保套管完好无裂纹。
3.6保护装置失灵
当气体继电器、温度计、吸湿器、压力释放等保护装置失灵或选配不当，起不了保护作用，将使故障扩大形成火灾。因此，在变压器验收、常规巡视、预防性试验时，均应检查各保护装置是否完好有效。
四、结语
综上所述，本文从以上几个方面对变压器起火的可能性进行了分析，探讨了预防变压器火灾事故的一些措施。另外，要积极做好事故预想，尤其是高温季节，及时做到防患于未然，杜绝变压器火灾事故的发生。
五、变压器着火的处理
变压器着火时，不论何种原因，应首先拉开各侧断路器，切断电源，停用冷却装置，并及时通知消防部门协助处理。同时迅速采取有效措施进行灭火，并汇报调度和主管领导，以便投入备用变压器供电或采取其它转移负荷的措施。
参考文献：
[1]王齐宗.工企电气设备及其运行.北京：中国电力出版社，2011
[2]北京市避雷装置安全检测中心.防雷技术规范汇编，2009
[3]夫兰克林.变压器全书.北京：机械工业出版社，2010
论文作者:熊江辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
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