肖　磊

(湖北三鑫金銅股份公司)

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礦山企業(yè)變壓器常見故障及防治措施

肖磊

(湖北三鑫金銅股份公司)

摘要變壓器是礦山企業(yè)供配電系統(tǒng)必不可少的設(shè)備，其安全可靠運(yùn)行與否直接影響著礦山企業(yè)的生產(chǎn)狀況。針對(duì)變壓器常見的故障類型如異常放電、鐵芯多點(diǎn)接地、滲漏油、短路及分接開關(guān)等，分析其對(duì)變壓器的危害，如跳閘、過熱、絕緣層擊穿、繞組燒毀等，并提出了一系列具體的防治措施，指出防治重點(diǎn)是提高設(shè)備維護(hù)人員的技術(shù)水平，加強(qiáng)巡視質(zhì)量，防止變壓器重大事故的發(fā)生，確保礦山供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞變壓器常見故障防治措施

電力是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的動(dòng)力來(lái)源，配電變壓器在礦山電力供電系統(tǒng)電網(wǎng)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。變壓器一旦發(fā)生故障，很可能造成礦山企業(yè)部分或甚至整個(gè)礦區(qū)的停電事故，并帶來(lái)一系列的不良連鎖反應(yīng)，嚴(yán)重危害礦山的安全生產(chǎn)，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益造成重大損失。因此，必須采取科學(xué)的防范措施確保變壓器安全可靠運(yùn)行，并針對(duì)變壓器常見故障制定切實(shí)有效的處理措施，防止釀成重大事故，將損失降到最低。

電力變壓器常見故障分為外部故障和內(nèi)部故障兩大類。外部故障是變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線發(fā)生的各種故障，內(nèi)部故障是指變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，分為變壓器電故障和熱故障。論文對(duì)變壓器在日常運(yùn)行過程中出現(xiàn)的放電故障、高壓與低壓線圈之間的擊穿短路故障、滴滲油故障等進(jìn)行分析，以提高認(rèn)識(shí)，并提出了預(yù)防和處理措施，保證生產(chǎn)安全。

1變壓器常見故障

1.1變壓器常見放電故障1.1.1局部放電

在電壓作用下，變壓器內(nèi)部絕緣層之間氣隙、油膜等的放電現(xiàn)象稱為局部放電。局部放電表明變壓器絕緣層出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，或絕緣距離不符合要求。初始是低能量的放電，如果不進(jìn)行處理，放電時(shí)間較長(zhǎng)或放電嚴(yán)重，將會(huì)擊穿絕緣層，甚至燒毀繞組，造成重大故障，釀成嚴(yán)重事故。

1.1.2火花放電

變壓器油中存在的雜質(zhì)或懸浮電位都可能產(chǎn)生火花放電。通常情況下，火花放電主要反映在油色異常、局部放電量增加或輕瓦斯動(dòng)作，一般不會(huì)很快引起絕緣擊穿現(xiàn)象，比較容易發(fā)現(xiàn)和處理，但是對(duì)其發(fā)生原因應(yīng)該引起高度的重視[1]。

1.2鐵芯多點(diǎn)接地

變壓器在現(xiàn)場(chǎng)裝配及施工過程中遺落金屬異物等，造成多點(diǎn)接地或鐵軛與夾件短路、芯柱與夾件相碰等，是變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障發(fā)生的主要原因[2]。接地故障一般表現(xiàn)為：①鐵芯局部過熱，使鐵芯損耗增加，甚至燒壞；②鐵芯過熱引起變壓器溫度升高，使變壓器油分解，降低絕緣油的性能；③變壓器油中的氣體不斷增加并最終析出，可能導(dǎo)致繼電器動(dòng)作而使變壓器跳閘[3]。

1.3變壓器滲漏油

滲漏油故障幾乎是每臺(tái)變壓器都存在的問題，密封點(diǎn)甚至鐵板都可能因?yàn)榇嬖谏逞鄱鴿B漏油。滲漏油故障一般不會(huì)立即使變壓器停止運(yùn)行，但漏油若不及時(shí)處理，會(huì)嚴(yán)重危及變壓器的安全運(yùn)行[4]。

1.4變壓器短路

變壓器短路故障包括內(nèi)部故障和外部故障。變壓器外部在遭受突發(fā)性短路時(shí)，其高低壓側(cè)都將受到短路電流的沖擊。故障瞬間，斷路器尚未斷開電路，短路電流會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，容易使變壓器繞組變形，主要體現(xiàn)為軸向和幅向的尺寸變化、器身位移、繞組扭曲、鼓包及匝間短路等。變壓器內(nèi)部遇到短路故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生的熱量會(huì)燒毀絕緣線圈。突發(fā)短路時(shí)，變壓器高、低壓繞組同時(shí)通過幾十倍額定值的短路電流，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱，使變壓器迅速升溫。當(dāng)變壓器承受不住短路電流時(shí)，高熱會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞變壓器的絕緣層，并燒壞線圈[5]。

1.5分接開關(guān)故障

變壓器油箱上有“吱吱”的放電聲，電流表隨響聲而左右擺動(dòng)，瓦斯保護(hù)可能發(fā)出信號(hào)，油的絕緣度降低，這些都可能是分接開關(guān)發(fā)生故障的現(xiàn)象[6]。

2故障的預(yù)防和處理

(1)針對(duì)變壓器局部放電故障，具體的防范措施有：①加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作，對(duì)大中型及重要的供電區(qū)域配備專人24 h監(jiān)管或安裝遠(yuǎn)程監(jiān)視儀器；②設(shè)置防雷措施；③變壓器維修時(shí)選用優(yōu)質(zhì)可靠的絕緣材料，絕緣距離符合要求，修復(fù)后密封要嚴(yán)實(shí)；④大型高壓變壓器還應(yīng)具備接地屏蔽，防止放電現(xiàn)象的發(fā)生[7]。

(2)預(yù)防變壓器鐵芯發(fā)生故障的措施：①對(duì)未絕緣處理的鐵芯接地連接片進(jìn)行包扎處理，外引接地線安裝在便于測(cè)量的位置，定期檢查鐵芯接地電流，每月至少1次；②發(fā)生多點(diǎn)接地故障時(shí)，不要急于進(jìn)行吊罩查找和處理多余接地點(diǎn)。如果絕緣電阻低，可采用在接地引出點(diǎn)施加交流電燒熔的處理方法[8]。

(3)為減少變壓器內(nèi)部故障和避免短路沖擊，先從技術(shù)檢查和運(yùn)行管理出發(fā)，及時(shí)停電檢查，查找問題、分析原因、制定防范措施，加強(qiáng)設(shè)備日常運(yùn)行巡視，提高巡視質(zhì)量，定期檢查各開關(guān)柜進(jìn)出線及電纜接頭發(fā)熱情況、柜內(nèi)電氣設(shè)備有無(wú)凝露現(xiàn)象、柜內(nèi)絕緣隔板有無(wú)明顯爬電現(xiàn)象，防止開關(guān)柜電氣設(shè)備短路引發(fā)母線短路等事故的發(fā)生。加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，禁止帶負(fù)荷和帶地線拉合閘刀等誤操作。對(duì)各種設(shè)備定期清掃、清污、進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，及時(shí)處理修復(fù)絕緣性較差的環(huán)節(jié)，防止某些電氣設(shè)備出現(xiàn)污閃等放電現(xiàn)象，預(yù)防穿墻套管污閃和雨閃，尤其注意小動(dòng)物或其它原因造成的中、低壓母線短路，對(duì)母線和間隔設(shè)備加裝相應(yīng)電壓等級(jí)的絕緣護(hù)套等采取防護(hù)措施。

(4)加強(qiáng)變壓器日常工作的監(jiān)督及預(yù)防性試驗(yàn)工作，將電氣試驗(yàn)絕緣電阻測(cè)量和定期氣相色譜分析相結(jié)合，定期進(jìn)行變壓器油的色譜分析和油質(zhì)試驗(yàn)，定期進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器故障隱患，確保變壓器的安全運(yùn)行。

(5)當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器出現(xiàn)這些異常時(shí)應(yīng)立即停止運(yùn)行，防止變壓器遭受更嚴(yán)重的破壞。①正常運(yùn)行和冷卻時(shí)溫度突然升高；②變壓器內(nèi)部響聲增大并伴有噼啪的放電響聲；③接線套管有裂紋，放電嚴(yán)重；④嚴(yán)重漏油、防爆管噴油使油面過低；⑤變壓器冒煙著火；⑥變壓器外部發(fā)生的故障危及其安全運(yùn)行，保護(hù)功能又不能及時(shí)動(dòng)作時(shí)。

3結(jié)論

變壓器作為礦山企業(yè)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其安全可靠運(yùn)行與否，直接關(guān)系到礦山企業(yè)的生產(chǎn)與效益。由于變壓器經(jīng)常出現(xiàn)異常放電、鐵芯多點(diǎn)接地、滲漏油、短路、分接開關(guān)等故障，隨時(shí)會(huì)影響變壓器的正常工作。盡管針對(duì)常見故障提出了切實(shí)有效的防治措施，但為確保變壓器穩(wěn)定安全運(yùn)行，需要提高維護(hù)、保養(yǎng)人員自身的技術(shù)業(yè)務(wù)水平，督促其認(rèn)真對(duì)待每一次的巡視檢查，提高檢測(cè)手段，爭(zhēng)取盡早發(fā)現(xiàn)問題、隱患，防止重大故障與事故的發(fā)生，為礦山安全生產(chǎn)提供有力的供電保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]朱英浩.新編變壓器實(shí)用技術(shù)問答[M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999.

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[6]高權(quán).電力變壓器故障分析與診斷[D].保定：華北電力大學(xué)，2009.

[7]吳英山.影響變壓器運(yùn)行可靠性的因素分析及對(duì)策[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[8]武中利.電力變壓器故障診斷方法研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2013.

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(收稿日期2015-12-15)

肖磊(1978—)，男，助理工程師，435102 湖北省大冶市金湖街道辦株林村。