變壓器是一種利用電磁感應原理，把交流電能轉變?yōu)椴煌妷?、電流等參數的電力設備。其中油浸式變壓器，將鐵芯和繞組一起浸入灌滿(mǎn)了絕緣油的油箱中，以加強絕緣和改善冷卻散熱條件。當變壓器內部出現嚴重過(guò)載、短路、絕緣損壞等故障時(shí)，絕緣油受到高溫或電弧作用，受熱分解產(chǎn)生大量烴類(lèi)混合氣體，使變壓器內部的壓力急劇上升，然后導致變壓器油箱的結構破壞（初級變壓器爆炸）。

初級變壓器爆炸后，絕緣油、混合氣體和油霧通過(guò)變壓器油箱破裂口向外猛烈釋放。絕緣油從變壓器中泄漏，在地面形成液池，被點(diǎn)燃即發(fā)生池火。而當泄漏的熱解產(chǎn)物混合氣體和油霧與空氣混合后點(diǎn)燃，就會(huì )發(fā)生二次爆炸。當這些情況發(fā)生在密閉或擁塞區域時(shí)，可能會(huì )導致非常強烈的爆炸，并對人員和設備造成威脅，給社會(huì )經(jīng)濟帶來(lái)嚴重損失。

圖7 合理泄壓和抗爆措施降低變壓器爆炸后果

以上是對變壓器爆炸事故的分析，接下來(lái)我們來(lái)分析一下變電站常出現的故障。

故障分類(lèi)

正常運行的電力設備，由于電流、電壓的作用將產(chǎn)生發(fā)熱．主要包括電流效應引起的發(fā)熱和電壓效應引起的發(fā)熱。當電力設備存在缺陷或故障時(shí)，缺陷或故障部位的溫度就會(huì )產(chǎn)生異常變化。從而引起設備的局部發(fā)熱，假設未能及時(shí)發(fā)現并及時(shí)制止這些隱患的發(fā)展，最終會(huì )促成設備故障或事故的發(fā)生，嚴重的會(huì )擴大成電網(wǎng)事故。

電力設備發(fā)熱故障基本上可分為兩大類(lèi)，即外部故障和內部故障，其基本特征如下：

1)外部發(fā)熱故障：它以局部過(guò)熱的形態(tài)向其周?chē)椛浼t外線(xiàn)，各種裸露接頭、連接體的熱故障，其紅外熱圖顯現出以故障點(diǎn)為中心的熱場(chǎng)分布。所以，從設備的熱圖中可直觀(guān)地判斷是否存在熱故障，根據溫度分布可以準確地確定故障的部位及故障嚴重程度。

2)內部發(fā)熱故障：它的發(fā)熱過(guò)程一般較長(cháng)，且為穩定發(fā)熱，與故障點(diǎn)接觸的固體、液體和氣體，形成熱傳導、對流和輻射，并以這樣的方式將內部故障所產(chǎn)生的熱量不斷地傳遞至設備外殼，從而改變設備外表面的熱場(chǎng)分布情況。

電力生產(chǎn)包括發(fā)電廠(chǎng)內的電力生產(chǎn)環(huán)節以及輸配電環(huán)節。這兩個(gè)環(huán)節的低效導致電力產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能難以提高，事故時(shí)有發(fā)生。

生產(chǎn)環(huán)節的問(wèn)題主要集中在糟糕的基礎設施上。設備陳舊，所以能源轉化效率低，事故也常常發(fā)生。今年5月，美國紐約州一座核電站發(fā)生起火爆炸事故，原因就是電廠(chǎng)變壓器設備障礙，而這類(lèi)事故近年來(lái)在美國屢有發(fā)生。

故障原因與影響

由于輸電網(wǎng)基礎設施老化，變電站與其他地區的電網(wǎng)缺少監測關(guān)鍵設備運行狀態(tài)的自動(dòng)化系統，因此停電與持續低壓風(fēng)險正日益增加。

例如變壓器液體泄漏或內部隔熱層故障可導致設備過(guò)熱，從而引發(fā)故障，但大多數供電公司并未配備可偵測這些故障點(diǎn)的自動(dòng)化熱檢測系統。

無(wú)論故障原因如何，一次重大的變電站故障可能演化為一系列并發(fā)故障，其結果可能導致銀行設施、安防系統、制造工廠(chǎng)、食品冷藏、通訊網(wǎng)絡(luò )與交通控制系統發(fā)生大規模故障，毋庸置疑，相關(guān)供電公司可能蒙受巨大的收益損失為恢復系統正常運轉也會(huì )增加大量成本。

供電公司基礎設施逐漸老化,停電、持續低壓的風(fēng)險與日益增加，持續低壓是指電力供應中的電壓下降，如此命名是因為低壓通常導致燈光的亮度變暗，供電公司還面臨著(zhù)代價(jià)昂貴的計劃外維護和成本飆升等問(wèn)題。