變壓器(qì)為(wèi)什麽會(huì)爆炸？看(kàn)完才能(néng)明白(bái)！
變壓器(qì)是一(yī)種利用電(diàn)磁感應原理，把交流電(diàn)能(néng)轉變為(wèi)不同電(diàn)壓、電(diàn)流等參數的電(diàn)力設備。其中油浸式變壓器(qì)，将鐵芯和繞組一(yī)起浸入灌滿了絕緣油的油箱中，以加強絕緣和改善冷卻散熱條件(jiàn)。當變壓器(qì)内部出現嚴重過載、短路(lù)、絕緣損壞等故障時，絕緣油受到(dào)高(gāo)溫或電(diàn)弧作用，受熱分解産生(shēng)大量烴類混合氣體，使變壓器(qì)内部的壓力急劇上(shàng)升，然後導緻變壓器(qì)油箱的結構破壞（初級變壓器(qì)爆炸）。
初級變壓器(qì)爆炸後，絕緣油、混合氣體和油霧通(tōng)過變壓器(qì)油箱破裂口向外猛烈釋放(fàng)。絕緣油從(cóng)變壓器(qì)中洩漏，在地面形成液池，被點燃即發生(shēng)池火。而當洩漏的熱解産物(wù)混合氣體和油霧與空氣混合後點燃，就(jiù)會(huì)發生(shēng)二次爆炸。當這些情況發生(shēng)在密閉或擁塞區域時，可能(néng)會(huì)導緻非常強烈的爆炸，并對人員(yuán)和設備造成威脅，給社會(huì)經濟帶來嚴重損失。
圖1 變壓器(qì)爆炸事(shì)故現場
變壓器(qì)爆炸過程介紹
初級爆炸
圖2 變壓器(qì)和充油高(gāo)壓設備中出現短路(lù)或電(diàn)弧作用
變壓器(qì)和充油高(gāo)壓設備中出現短路(lù)或電(diàn)弧，高(gāo)溫和電(diàn)弧作用會(huì)導緻油的熱分解并産生(shēng)大量烴類混合氣體。
圖3 變壓器(qì)油箱的結構破壞（初級變壓器(qì)爆炸）
圖4 液态絕緣油、氣态電(diàn)解産物(wù)和油霧通(tōng)過變壓器(qì)油箱破裂口向外猛烈釋放(fàng)
二次爆炸
絕緣油從(cóng)變壓器(qì)中洩漏并點燃，發生(shēng)池火；氣态電(diàn)解産物(wù)和油霧的洩漏及空氣混合，被點燃後發生(shēng)二次爆炸。
圖5 變壓器(qì)二次爆炸與池火場景
圖6 合理洩壓和抗爆措施降低(dī)變壓器(qì)爆炸後果
以上(shàng)是對變壓器(qì)爆炸事(shì)故的分析，接下(xià)來我們來分析一(yī)下(xià)變電(diàn)站常出現的故障。
● 故障分類
正常運行的電(diàn)力設備，由于電(diàn)流、電(diàn)壓的作用将産生(shēng)發熱．主要包括電(diàn)流效應引起的發熱和電(diàn)壓效應引起的發熱。當電(diàn)力設備存在缺陷或故障時，缺陷或故障部位的溫度就(jiù)會(huì)産生(shēng)異常變化。從(cóng)而引起設備的局部發熱，假設未能(néng)及時發現并及時制止這些隐患的發展，最終會(huì)促成設備故障或事(shì)故的發生(shēng)，嚴重的會(huì)擴大成電(diàn)網事(shì)故。
電(diàn)力設備發熱故障基本上(shàng)可分為(wèi)兩大類，即外部故障和内部故障，其基本特征如下(xià)：
1)外部發熱故障：它以局部過熱的形态向其周圍輻射紅(hóng)外線，各種裸露接頭、連接體的熱故障，其紅(hóng)外熱圖顯現出以故障點為(wèi)中心的熱場分布。所以，從(cóng)設備的熱圖中可直觀地判斷是否存在熱故障，根據溫度分布可以準确地确定故障的部位及故障嚴重程度。
2)内部發熱故障：它的發熱過程一(yī)般較長(cháng)，且為(wèi)穩定發熱，與故障點接觸的固體、液體和氣體，形成熱傳導、對流和輻射，并以這樣的方式将内部故障所産生(shēng)的熱量不斷地傳遞至設備外殼，從(cóng)而改變設備外表面的熱場分布情況。
電(diàn)力生(shēng)産包括發電(diàn)廠内的電(diàn)力生(shēng)産環節以及輸配電(diàn)環節。這兩個(gè)環節的低(dī)效導緻電(diàn)力産業(yè)的産能(néng)難以提高(gāo)，事(shì)故時有發生(shēng)。
生(shēng)産環節的問題主要集中在糟糕的基礎設施上(shàng)。設備陳舊(jiù)，所以能(néng)源轉化效率低(dī)，事(shì)故也常常發生(shēng)。2018年(nián)5月(yuè)，美國(guó)紐約州一(yī)座核電(diàn)站發生(shēng)起火爆炸事(shì)故，原因就(jiù)是電(diàn)廠變壓器(qì)設備障礙，而這類事(shì)故近年(nián)來在美國(guó)屢有發生(shēng)。
● 故障原因與影響
由于輸電(diàn)網基礎設施老化，變電(diàn)站與其他地區的電(diàn)網缺少監測關鍵設備運行狀态的自(zì)動化系統，因此停電(diàn)與持續低(dī)壓風險正日益增加。
例如變壓器(qì)液體洩漏或内部隔熱層故障可導緻設備過熱，從(cóng)而引發故障，但大多(duō)數供電(diàn)公司并未配備可偵測這些故障點的自(zì)動化熱檢測系統。
無論故障原因如何，一(yī)次重大的變電(diàn)站故障可能(néng)演化為(wèi)一(yī)系列并發故障，其結果可能(néng)導緻銀(yín)行設施、安防系統、制造工(gōng)廠、食品冷藏、通(tōng)訊網絡與交通(tōng)控制系統發生(shēng)大規模故障，毋庸置疑，相(xiàng)關供電(diàn)公司可能(néng)蒙受巨大的收益損失為(wèi)恢複系統正常運轉也會(huì)增加大量成本。
供電(diàn)公司基礎設施逐漸老化,停電(diàn)、持續低(dī)壓的風險與日益增加，持續低(dī)壓是指電(diàn)力供應中的電(diàn)壓下(xià)降，如此命名是因為(wèi)低(dī)壓通(tōng)常導緻燈光(guāng)的亮度變暗(àn)，供電(diàn)公司還(hái)面臨著(zhe)代價昂貴的計劃外維護和成本飙升等問題。