变压器为什么会爆炸?
变压器是一种利用电磁感应原理,把交流电能转变为不同电压、电流等参数的电力设备。其中油浸式变压器,将铁芯和绕组一起浸入灌满了绝缘油的油箱中,以加强绝缘和改善冷却散热条件。
①当变压器内部出现严重过载、短路、绝缘损坏等故障时,绝缘油受到高温或电弧作用,受热分解产生大量烃类混合气体,使变压器内部的压力急剧上升,然后导致变压器油箱的结构破坏(初级变压器爆炸)。
②初级变压器爆炸后,绝缘油、混合气体和油雾通过变压器油箱破裂口向外猛烈释放。绝缘油从变压器中泄漏,在地面形成液池,被点燃即发生池火。
③而当泄漏的热解产物混合气体和油雾与空气混合后点燃,就会发生二次爆炸。
当这些情况发生在密闭或拥塞区域时,可能会导致非常强烈的爆炸,并对人员和设备造成威胁,给社会经济带来严重损失。
变压器爆炸过程分析
①初级爆炸
变压器和充油高压设备中出现短路或电弧,高温和电弧作用会导致油的热分解并产生大量烃类混合气体。
②二次爆炸
绝缘油从变压器中泄漏并点燃,发生池火;
气态电解产物和油雾的泄漏及空气混合,被点燃后发生二次爆炸。
变压器故障分类
正常运行的电力设备,由于电流、电压的作用将产生发热。
主要包括电流效应引起的发热和电压效应引起的发热。
当电力设备存在缺陷或故障时,缺陷或故障部位的温度就会产生异常变化。从而引起设备的局部发热,假设未能及时发现并及时制止这些隐患的发展,最终会促成设备故障或事故的发生,严重的会扩大成电网事故。
电力设备发热故障基本上可分为两大类,即外部故障和内部故障,其基本特征如下:
①外部发热故障:
它以局部过热的形态向其周围辐射红外线,各种裸露接头、连接体的热故障,其红外热图显现出以故障点为中心的热场分布。
所以,从设备的热图中可直观地判断是否存在热故障,根据温度分布可以准确地确定故障的部位及故障严重程度。
②内部发热故障:
它的发热过程一般较长,且为稳定发热,与故障点接触的固体、液体和气体,形成热传导、对流和辐射,并以这样的方式将内部故障所产生的热量不断地传递至设备外壳,从而改变设备外表面的热场分布情况。
电力生产包括发电厂内的电力生产环节以及输配电环节。这两个环节的低效导致电力产业的产能难以提高,事故时有发生。
生产环节的问题主要集中在糟糕的基础设施上。设备陈旧,所以能源转化效率低,事故也常常发生。
如何预防变压器爆炸风险?
一般来说,对于最常见的初级爆炸情况,在工厂的设计阶段通常会被考虑到。而对于二次爆炸情况,由于其后果严重,在安全方面需要重点考虑。
在设计阶段,为消除安全隐患而对整体设计做出一些重要变更。但这些改动可能会导致不可预知的爆炸后果,造成严重损失。
在密闭设施中,例如室内变电站,如果没有考虑合理的泄压措施,那么爆炸事故对内部和外部也可能造成非常严重的影响。