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電力設備的內部故障

從統計的數據情況來看，各種電力設備外部故障占故障總數的百分比超過90%，而內部故障所占比例不足5%。因此，從數量上講，外部故障遠遠大于內部故障。然而，從故障可能造成的危害和損失來看，內部故障遠大于外部故障。例如，當變壓器套管缺油或內部受潮時，可能導致放電而造成套管爆炸，甚至使變壓器本體遭受嚴重損壞。其破壞性幾百倍甚至幾千倍。由于線夾過熱而燒斷這一類外部故障。

電力設備內部過熱缺陷主要包括:發電機封閉母線過熱;變壓器繞組、鐵心及套管過熱;少油斷路器觸頭接觸不良引起的過熱;電壓互感器因鐵心不良引起的過熱以及因絕緣不良或缺油引起的內部放電和爆炸隱患;電流互感器因接觸不良引起的過熱;各種高壓設備絕緣層介損增大、受潮、老化等引起的溫度升高和可能出現的熱擊穿和爆炸隱患;高壓電纜頭在三相分叉處因密封不良或缺油，導致受潮與老化而引起的過熱;高壓套管假油位造成的絕緣不良而引起的發熱或局部放電;避雷器內部各種故障造成的溫度升高;電抗器和阻波器等出現的各種過熱缺陷和故障等。高壓電氣設備內部過熱缺陷的特點是:故障點密封在絕緣材料或金屬外殼中，由于紅外線的穿透能力較弱，紅外輻射基本不能穿透絕緣材料和設備外殼，所以無法直接用紅外熱成像裝置檢測內部熱缺陷。但內部過熱缺陷一般都發熱時間長而且比較穩定。故障點的熱量可以通過熱傳導和對流置換方式，與故障點周圍的導體或絕緣材料發生熱量傳遞，引起這些部位的溫度升高，特別是與其有電氣連接的導體也是傳熱的良導體，會有顯著的溫升。

氣體繼電器是油浸式變壓器上的重要安全保護裝置，它安裝在變壓器箱蓋與儲油柜的聯管上，在變壓器內部故障產生的氣體或油流作用下接通信號或跳閘回路，使有關裝置發出警報信號或使變壓器從電網中切除，達到保護變壓器的作用。如果不能正確使用或使用不當，則可能造成變壓器損壞。

1 案例

(1) A變壓器，型號為SZ9-4000/35，1999年7月出廠，同年8月安裝投運。2001-10-31，色譜分析判斷內部存在電弧放電故障及固體絕緣受損，為此安排停電檢修。11月2日停電吊芯檢查，發現B相高壓線圈多處匝間短路，有明顯放電痕跡，變壓器內游離碳較多;安裝的氣體繼電器沒投入使用(無接線)，這臺變壓器在高溫電弧下運行，隨時都有起火燒毀的危險。由于及時診斷出故障并采取了停電措施，有效地阻止了設備繼續損壞，變壓器當天返廠檢修。

(2) B變壓器，型號為SZ9-6300/35，2001年3月出廠，2002年9月安裝投運。2004-02-23，變壓器氣體繼電器動作跳閘后再次送電跳閘，送油樣色譜分析診斷內部存在電弧放電故障，變壓器返廠檢修時查出放電部位在B相高壓線圈內部。

2 分析

(1) A變壓器設置的氣體繼電器未投入使用，又無其它有效安全保護裝置，無法實現故障時對變壓器的安全保護。

(2) B變壓器氣體繼電器動作后，在沒有查明原因的條件下再次送電，致使故障發展，繼續損壞設備。

(3) 上述2臺變壓器同屬一個生產廠家制造，設備運行年限不長就發生嚴重故障，說明產品質量存在問題。

3 氣體繼電器使用維護注意事項

(1) 按照規定，對800 kV·A及以上的電力變壓器和400 kV·A及以上的車間電力變壓器均應裝設氣體繼電器保護裝置。

(2) 氣體繼電器使用前應經校驗合格，并與變壓器同時安裝投入運行。應做好氣體繼電器的定期校驗和日常巡視檢查維護工作，保證動作的可靠性。

(3) 變壓器安裝檢修后投運初期，氣體繼電器內可能會積聚氣體，此時應退出跳閘保護，只投信號保護，待變壓器內殘存氣體排盡后再投入跳閘保護。

(4) 變壓器運行中進行大量放油、補油、帶電濾油，更換凈油吸附劑、開閉繼電器連接管道閥門等工作時，易引起繼電器誤動，應退出跳閘保護，投信號保護。

(5) 經常檢查和保持儲油柜正常油位，保持呼吸器通暢，防止油位下降缺油引起氣體繼電器誤動，還應設法檢查循環油泵的密封性能，防止負壓進氣。

(6) 氣體繼電器動作后，應檢查繼電器氣室有無氣體、保護裝置二次回路有無問題、儲油柜油位是否正常、有無負壓進氣現象，注意保存繼電器內的氣體，設法取氣樣和油樣盡快送檢進行色譜分析，查明變壓器故障和跳閘原因。必要時做電氣試驗檢查，切忌盲目送電。

(7) 當變壓器內部故障時間較長或程度較嚴重時氣體繼電器才有動作反應，它對早期潛伏性故障反應不靈敏。需要通過油中氣體的色譜分析才能發現診斷早期潛伏性故障，因此要注意做好定期和設備異常時的色譜分析和電氣試驗。堅持預防為主，做好運行變壓器的安全保護

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（責任編輯：xll）

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