馬寧

（云南源盛電力工程有限公司，云南 蒙自 661100）

0 引言

配電變壓器是電力消耗環(huán)節(jié)中最關鍵、最常用的設備。為了保證配電變壓器長期安全運行，對配電變壓器的正常運行維護和管理也非常關鍵的。本文根據(jù)平時的實際工作，對部分配電變壓器的運行維護進行了探討，以供參考。

1 配電變壓器的結構

變壓器保護箱是整個配電變壓器的外殼，維護著變壓器的整體結構。箱體內(nèi)裝有變壓器油，可將變壓器內(nèi)部繞組溫度和鐵芯與箱體絕緣。變壓器油的另一個功能是散熱[1]。當配電變壓器的環(huán)境溫度過高時，可以有效地將環(huán)境溫度降低到標準高度以下，利用分接開關調(diào)節(jié)高壓繞組的匝數(shù)，達到調(diào)節(jié)二次側(cè)電流的目的，連接柱用于串聯(lián)變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的出線，由瓷套管保護。

繞組是變壓器的電路元件，而鐵芯是變壓器的磁路元件。按照電磁感應原理，會有一個一次繞組與一個二次繞組繞在封閉的鐵芯柱上，當一次繞組的溫度增加到交流電源的壓力時，一次繞組的電流將產(chǎn)生交流工作電壓和磁勢。在磁勢的影響下，鐵芯內(nèi)部會形成交變的主磁特性，主磁特性可以同時通過整個鐵芯。當一次繞組和二次繞組閉合在一起時，或由于電磁傳感器的影響，在一次繞組和二次繞組中所各自形成的感應電動勢相等時，就會產(chǎn)生由感應電流所形成的磁能，這將阻礙循環(huán)磁能的變化。當原始磁性增加時，感應電流形成的磁能與原始磁能相反，低壓繞組中形成的感應磁能與原始繞組中形成的主磁能相反，因此，在二次繞組中會形成較低水平的交流電。

2 配電變壓器的運行與維護措施分析

2.1 合理分配運行負載

變壓器功率的消耗一般分為兩類，即實際工作負載消耗和空載損耗?？蛰d消耗通常是恒定的，即使當變壓器的實際工作負載發(fā)生變化時，空載消耗也不變化，而其負荷消耗則是按照變壓器的實際工作負荷確定的。為使變壓器順利經(jīng)濟地運行，并合理分擔變壓器負荷的工作負載。假設在控制系統(tǒng)中，同時工作的二個變壓器之間容量不同，則變壓器工作方式又可分成串聯(lián)工作與獨立運行。假設在供電系統(tǒng)中，同時工作的二個變壓器之間容量也不同，則變壓器工作方法又可分成串聯(lián)工作與獨立運行。

當其中一臺變壓器獨立工作時，負載為s，當兩臺變壓器的實際容量分別為Sa和Sb，損耗為Pa和Pb；在并聯(lián)運行或單獨運行的情況下，如果臨界負荷大于實際負荷，大容量變壓器就可以獨立工作；而如果臨界負荷低于實際負荷時，這兩臺變壓器才能串聯(lián)工作[2]。如果配電網(wǎng)中同時運行的兩臺變壓器擁有同樣的容量，在正常運行時便可發(fā)生兩個并排運轉(zhuǎn)或其中一臺獨立運轉(zhuǎn)的情形。若僅有一臺變壓器在正常工作狀態(tài)，則需要臨時轉(zhuǎn)換至另外兩臺并列工作的狀態(tài)，變壓器功率損耗約為P2T；但若是其中一臺變壓器帶出了另外一臺的負荷，帶出負荷后，必須將其中一臺停掉，或讓另外一臺成為備用變壓器，則此時的變壓器功率消耗值即為P1T。為了使P1T 和P2T 相等，且有兩臺處在并列運行狀態(tài)的變壓器時，需要將兩臺變壓器的臨界負荷調(diào)整為S1，將實際負荷調(diào)整為s。如果調(diào)整后的臨界負荷小于實際負荷，則需要將兩臺變壓器并列運行；如果調(diào)整后的臨界負荷大于實際負荷，可以選擇一臺變壓器獨自帶所有負荷的運行模式。

2.2 定期巡視檢查

配電變壓器在工作過程中，因為外部環(huán)境或者內(nèi)部原因會產(chǎn)生部分的本體問題，如外皮腐蝕、存在瓷套開裂、端子接觸不良、繞組匝間短路、密封墊老化等問題。所以，在配電變壓器上必須定期維護。而且運維人員也要每隔一段時間都要對其進行巡視檢測，以確保配電變壓器的正常安全運行。

在具體實施過程中，除了常規(guī)的外觀檢查，對配電變壓器的二次側(cè)電壓與電流也可采用鉗形電流表及配電變壓器上的負載端子檢測，以判斷電壓是否合格，三相負荷是否平衡。通過紅外熱象儀能夠確定內(nèi)外銜接點之間和內(nèi)部的環(huán)境溫度差有無過高，有經(jīng)驗的運行和維修技術人員還能夠通過變壓器工作的響聲確定變壓器能否正常工作，根據(jù)配電變壓器的聲音判斷是否存在內(nèi)部匝間短路、絕緣強度下降、內(nèi)部零件松動等現(xiàn)象。如有必要，可對配電變壓器進行斷電維護試驗，包括添加變壓器油、調(diào)整抽頭、測量三相繞組電阻、絕緣耐壓試驗、更換連接件和密封墊圈、緊固螺栓等。

2.3 平衡三相負載

應定期測試變壓器三相負載電流的平衡和數(shù)值。如果發(fā)現(xiàn)電流不平衡，應立即調(diào)整負載[3]。此外，三相電流值應盡可能一致。如有偏差，應控制在10%以內(nèi)，尤其是在夏季。必須避免負載變壓器的負載超限。如果出現(xiàn)負載超限，應通過分流和旋轉(zhuǎn)功率傳輸進行控制和調(diào)整。如果長期超限，應考慮變壓器擴容改造。

2.4 提升運維人員專業(yè)素質(zhì)

配電變壓器的日常運行維護需要定期監(jiān)測和管理，因此提高運行維護人員的專業(yè)素質(zhì)尤為重要。變壓器接入配電技術后，定期檢查變壓器的電壓和配電狀態(tài)，定期檢查變壓器的電流分配技術，以保持變壓器接入配電技術后的良好狀態(tài)。電力監(jiān)管部門還必須向運行維護人員普及配電變壓器的相關原理和基本知識，重視運行維護中的安全風險管理，培養(yǎng)運行維護人員管理配電變壓器的經(jīng)驗和技能。

3 配電變壓器的常見故障分析

3.1 日常維護不到位

從調(diào)查中可以看出，配電變壓器的日常保障工作在以下4 個方面還存在不足，需要進一步完善：①清潔。因為配電變壓器大都設置在露天的地方，變壓器本身的高低壓瓷瓶容易受到塵土、霧和雨水的影響而變得非常臟，導致泄漏電壓升高。這就需要在高壓停電時，對變壓器進行及時擦拭，以維護變壓器的整潔。②必須對變壓器內(nèi)吸濕器中的干燥劑的顏色進行定期檢測，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)變色，就必須立即進行更換，防止繞組受潮。③漏電保護器的投用率太低。為了省錢，部分電工會將變壓器的漏電保護器拆掉，所以，一旦在低壓側(cè)發(fā)生接地或短路問題時，無法立即切斷電源，從而危及變壓器的安全[4]。因此，人們需要安裝和保護好變壓器的漏電保護器。④強化管理，定期檢查。在巡檢過程中，我們不但要看到變壓器的正常運行，還要聽到正常運行的聲間。一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，應盡快解決，這對使用期限已經(jīng)很長的配電變壓器十分重要。此外，還必須對電工的業(yè)務工作做好技術培訓，不要由于對電工作業(yè)的不熟悉，或是在平時對變壓器的操作保養(yǎng)不嚴格，而造成配電變壓器的損傷。同時必須提高電工的職業(yè)責任心，避免因個人原因而造成了配電變壓器損壞。

3.2 配電變器環(huán)境變化導致的故障

配電變壓器對安裝周邊的環(huán)境有著非常嚴格的要求。因此，應裝配電變壓器安置在安全和受保護的環(huán)境中，在配電變壓器安裝時，還要對現(xiàn)場的防護工作做到位，并且必須將配電變壓器安置在離地面有一定距離的地方。然而，在配電變壓器的正常運行過程中常因受到安裝周邊環(huán)境內(nèi)多種因素的影響，導致變壓器出現(xiàn)故障。最常見的故障原因便是受潮，而且，因為使用功率的局限，導致安裝配電變壓器時不會對小于10kV 的電路配備除濕裝置，導致因受潮問題引發(fā)的配電變壓器故障問題仍有安全隱患。

3.3 鐵芯問題引發(fā)的配電變壓器故障

配電變壓器中的鐵芯是變壓器的核心部件，通常采用氣動翻轉(zhuǎn)立起來的方式進行配電變壓器上鐵芯的安裝過程，但是，由于鐵心很容易造成配電變壓器工作過程中的故障問題出現(xiàn)[5]。所以，在配電變壓器上固定的鐵心，通常采用的都是以疊加的方式進行安裝，而立柱鐵與槽鋼板間的緊固方式則用夾件進行安裝。一旦夾件有松動的跡象，鐵芯邊緣與穿孔螺栓間就會產(chǎn)生沖撞，使鐵芯的工作溫度迅速升高，進而造成鐵芯被毀壞。若鐵芯出現(xiàn)裂紋，配電變壓器就會發(fā)生短路，從而導致配電變壓器損壞。

4 配電變壓器日常運行維護方法

4.1 重視數(shù)據(jù)支持

為制定配電變壓器更好的科學維護方案，必須經(jīng)過對配電變壓器運行中的數(shù)據(jù)進行計算和分析才可得出。首先，必須簡化計算公式的方法，在配電變壓器運行過程中，額定電流的計算是必不可少的，為了降低計算額定電流的難度，可以直接選擇依據(jù)經(jīng)驗公式進行計算，即按照配電變壓品高壓額定電流=額定容量×0.577，配電變壓品低壓額定電流=額定容量×1.5 的公式計算。其次，還可以選用數(shù)據(jù)定量的計算方法，對配電變壓器高壓側(cè)的保護，所選用的熔斷裝置通常為跌落型，而用于變壓器低壓側(cè)保護的熔斷器大多為低壓閘刀式或羊角式。此外，熔斷器選擇的熔斷絲類型也將對配電變壓器的日常安全運行產(chǎn)生嚴重影響。因此，在日常變壓器維護過程中，將規(guī)定配電變壓器一次和二次熔斷絲的額定容量。如果該值在100kVA 以內(nèi)，高壓側(cè)保護熔斷器熔絲的選擇可根據(jù)變壓器總?cè)萘康?~3 倍額定電流計算。一旦超過100kVA，高壓側(cè)保護熔斷器熔絲的選擇，應當按照變壓器總?cè)萘康囊稽c五至二倍額定電流計算。但是，關于變壓器低壓側(cè)的保護熔斷器熔絲的選擇，只需要按照變壓器低壓側(cè)的額定量流加以計算和選擇。

4.2 設備損耗處理

隨著大量的配電變壓器投入使用，自然就會有損耗的情況出現(xiàn)，設備使用的時間越長，設備的損耗就會越多，這會對變壓器供電的穩(wěn)定性造成負面影響，甚至還會波及到供電質(zhì)量的優(yōu)劣。因此，在開展配電變壓器運行的日常維護工作時，需要針對設備損耗的問題及時實施相關措施和處理辦法。若損失太嚴重，就必須進行大換新，從而避免因設備損耗較大，而嚴重影響電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。此外，由于配電變壓器屬高消耗的產(chǎn)品，因此必須及時按照實際用電要求，合理選用設備型號，設備型號的符合可以大大降低設備在后期運行過程中的損耗問題，從而延長設備的使用時間。

4.3 變壓器油位控制

配電變壓器操作保養(yǎng)的重要內(nèi)容中還涉及對油位的管理，尤其是相對于油浸式的設備來說更需嚴管控制。因為電力負載以及環(huán)境溫度等的因素都會對油位的變化產(chǎn)生很大影響，而一旦油位不能滿足規(guī)定的標準，將會對變壓器裝置的正常工作帶來重大安全隱患。在開展日常油位檢查時，首先必須確認油位達到油箱箱體油標的2/3。一旦變壓器在遇到高溫，或是在負荷超載的狀況下工作時，其油位應該會比正常偏高，因為這樣會大大增加配電變壓器的工作壓力，而此時若再出現(xiàn)密閉不嚴的問題，就會導致油箱漏油。所以，變壓器維護人員不僅需要進行日常的油位檢查，還要做好詳細記錄，一旦出現(xiàn)油位過低的狀況，就必須馬上關閉電源并實施加油措施，以確保油位被限制在標準的位置。此外，還應格外小心變壓器內(nèi)使用油的品質(zhì)能否合格。并做好儲存措施，以避免因受潮而影響變壓器內(nèi)部的絕緣性能。

4.4 建立專業(yè)隊伍

成立專門的維修團隊，對日常供電變壓器的維修管理工作進行專門管理。且需要按照已經(jīng)制訂好的計劃，定期檢測電壓、電流等關鍵數(shù)據(jù)，并在第一時間找到隱患的出現(xiàn)及時向上級報告，然后立即處理解決。同時，還要對分接開關和負載電流的大小作出有效調(diào)節(jié)，以確保變壓器裝置的正常工作條件得以滿足。此外，企業(yè)還應該多給維修技術人員提供培訓的機會，使其進一步豐富自身的技術知識，特別是在應對新型的機械設備時，必須要熟練掌握配電變壓器的結構特征及其工作特性，才可以針對各種工況判斷出現(xiàn)的問題，減少或避免運行故障的出現(xiàn)，從而降低損失，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的供電服務。

5 結語

現(xiàn)階段，具備電氣領域維護技術與經(jīng)驗的技術人員數(shù)量不足，導致不少問題在發(fā)生的第一時間未被及時發(fā)現(xiàn)，可能一些很小的問題因拖延時間過長而變成大問題，導致配電變壓器必須大修，甚至整個元器件都要進行更換，這嚴重影響配電變壓器的正常維護和檢修工作，使得配電系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障頻發(fā)甚至導致設備損壞，對日常的正常供電產(chǎn)生了負面影響。所以，為了確保配電變壓器的平穩(wěn)工作，供電單位一定要做好平時的監(jiān)視檢測工作，努力提高職工的專業(yè)素養(yǎng)，并定時開展檢測，同時也要認真嚴格的進行檢查工作，以確保變壓器的正常工作，為人民的日常生活工作提供最基本的供電保障。