第四节 变电站的火灾危险性
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站主要分为升压变电站、主网变电站、二次变电站和配电站。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,它的特殊作用和要求使其拥有变压器、开关、电缆、电容器等电气设施,这些设施在运行中不仅火灾危险性较大,而且一旦发生火灾,造成的损失大,对供电保障的影响也很大。
一、电力变压器火灾
电力变压器一旦发生严重过载、 短路,可燃的绝缘材料和易燃的绝缘油就会受到高温和电弧作用分解燃烧,并产生大量气体,使变压器内部压力急剧增加,造成外壳破裂、大量喷油,会进一步扩大火灾危害。运行中的变压器发生火灾爆炸的主要原因有以下几个方面:一是绝缘损坏,如线圈绝缘老化、油质不佳、油量过少、铁芯绝缘老化损坏、检修不慎破坏绝缘等;二是导线接触不良,如螺栓松动、焊接不牢、分接开关接电损坏等;三是负载短路,变压器承受过大的短路电流,如果保护系统失灵或整定值过大,则可能烧毁变压器;四是接触不良,当三相负载不平衡时,零线上就会出现电流,如果这一电流过大而接地点接地电阻又过大,则接地点就会出现高温,进而引燃可燃物;五是雷击产生过电压,电力变压器的电流大多都由架空线引来,很易遭到雷击产生的过电压侵装,击穿变压器的绝缘材料,甚至烧毁变压器,从而引起火灾。
二、油断路器火灾
油断路器是以密封的绝缘油作为开断故障的灭弧介质,用来切断和接通电源,并在赶路时能迅速可靠地切断电流的一种高压开关设备。油断路器的爆炸燃烧原因有以下几个方面:一是油面过低,油断路器触点至油面的油层过薄,油受电弧作用而分解的可燃气体冷却不良,这部分可燃气体进入顶盖下面的空间而与空气混合形成爆炸性气体,在自身的高温下就有可能爆炸燃烧;二是油箱内的油面过高,析出的气体在油箱内得不到空间缓冲,形成过高的压力,也可能引起油箱爆炸起火;三是油的绝缘强度劣化,杂质或水分过多,引起油断路器内部闪络;四是操作机构调整不当,部件失灵后会使操作时动作缓慢或合闸后接触不良,当电弧不能及时被切断和熄灭时,在油箱内产生过多的可燃气体,便可能引起爆炸和燃烧;五是遮断容量小,油开关的遮断容量对输配电系统来说是个很重要的参数,当遮断容量小于系统的短路容量时,断路器无能力切断系统强大的短路电流,致使断路器燃烧爆炸,造成输配电系统的重大事故;六是其他原因,油断路器的进、出线都通过绝缘套管,当绝缘套管与油箱盖、油箱盖与油箱体密封不严时,油箱进水受潮或油箱不洁、绝缘套管有机械损伤都可造成对地短路,从而引起爆炸或火灾事故。
三、电缆火灾
变电站电缆发生火灾的原因主要来自两个方面,一是电缆本身故障引起着火,如电缆头因制作质量不良起火、电缆长期运行绝缘老化击穿短路起火、电缆经长时间短路电流冲击,导致绝缘水平下降短路起火、电缆受外力作用机械损伤致绝缘破坏短路起火,电缆敷设条件恶劣(高温或受潮)致使绝缘下降短路起火、电缆本身质量不过关(如绝缘强度达不到要求,内部绝缘制造缺陷等)引起电缆着火;二是外界因素引发电缆火灾事故,如电气焊或切割的金属熔渣引燃电缆,电气设备故障起火导致电缆着火、由于相间距离或相对地距离不足,在过电压作用下产生弧光使电缆着火、其他杂物起火引燃电缆等。
四、其他原因引发火灾
变电站除上述电气设备与电缆易发生火灾外,电动机、电焊氧焊机、蓄电池、电容器,主控制室及二次回路、电流互感器、电压互感器等在使用中也可能引发火灾事故。