干式變壓器在冶金工業(yè)中的應(yīng)用研究

智素紅

【摘要】干式變壓器就是依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻的變壓器，近些年來，干式變壓器以其難燃防火，免維護(hù)以及無油污等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合冶金工業(yè)的環(huán)境特點(diǎn)，首先簡(jiǎn)單介紹了干式變壓器的結(jié)構(gòu)。然后從干式變壓器的安裝、運(yùn)行前檢查維護(hù)以及故障處理等幾個(gè)方面詳細(xì)分析了干式變壓器應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】干式變壓器；繞組；維護(hù)；故障處理

【中圖分類號(hào)】TM615 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0447-02

1 干式變壓器結(jié)構(gòu)與類型

干式變壓器主要有三個(gè)部分組成。一是線圈部分。干式變壓器的繞組結(jié)構(gòu)基本上與油浸式變壓器基本相同，通常是圓筒式，較大容量的干式變壓器繞組可采用餅式。為增加線圈的絕緣性能，干式變壓器在繞組外加上非油絕緣介質(zhì)；二是鐵心及器身部分。干式變壓器的，鐵芯一般是采用優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片，呈現(xiàn)45度全斜接縫而成，其作用除了作為主磁通的通道外，還作為變壓器線圈，器身及其他組件的主要支撐件，器身部分主要包括出線端子，變壓器底座以及接地結(jié)構(gòu)等；三是輔件，主要包括風(fēng)機(jī)、外殼、溫控器、溫顯儀、有載開關(guān)等結(jié)構(gòu)輔件等。其類型主要有三種。一是開啟式。就是其器身與大氣直接接觸，分空氣自冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式；二是封閉式。其器身處在封閉的外殼內(nèi)，與大氣不直接接觸；三是澆注式。就是用環(huán)氧樹脂或其它樹脂澆注作為主絕緣的方式。

2 干式變壓器在冶金工業(yè)中的應(yīng)用

冶金企業(yè)大多生產(chǎn)環(huán)境煙塵大，氧化鐵粉塵散發(fā)多，部分區(qū)域有高溫，因此，干式變壓器在在冶金工業(yè)應(yīng)用中精確計(jì)算負(fù)荷來確定變壓器容量，根據(jù)工程具體情況，確定變壓器的性能參數(shù)，根據(jù)相關(guān)要求配置外殼、風(fēng)機(jī)等附件。確保干式變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1 干式變壓器安裝

（1）干式變壓器在安裝前應(yīng)認(rèn)真閱讀《安裝使用說明書》、產(chǎn)品銘牌、外形尺寸圖以及《99D268干式變壓器安裝》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集的相關(guān)內(nèi)容，了解產(chǎn)品的重量、安裝方法等內(nèi)容。—是安裝基礎(chǔ)要水平，其底座與預(yù)埋鋼板問應(yīng)采用焊接或螺栓連接固定。

（2）嚴(yán)禁封堵變壓器外殼散熱網(wǎng)孔。（尤其在安裝封閉母線槽時(shí)），同時(shí)注意絕緣距離，繞組表面對(duì)地的最小安全距離。

（3）測(cè)量三相所有分接位置下的直流電阻，三相相電阻不平衡率應(yīng)小于4%，三相線電阻不平衡率應(yīng)小于2%。同時(shí)測(cè)量所有分接下的電壓比，以及聯(lián)結(jié)組別。最大電壓比誤差應(yīng)小于0.5%。

（4）認(rèn)真對(duì)線圈絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試，一股情況下高壓對(duì)低壓及地≥300MΩ，低壓對(duì)高壓及地≥100MΩ。但是如果變壓器遭受異常潮濕發(fā)生凝露現(xiàn)象，必須在其進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或投入運(yùn)行前必須進(jìn)行干燥處理。同時(shí)做好對(duì)鐵心絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試，一般情況下，鐵心對(duì)夾件及地≥1MΩ，穿心螺桿對(duì)鐵心及地≥1MΩ。在比較潮濕的環(huán)境下，此值會(huì)下降，但要求阻值≥0.1MΩ。

（5）對(duì)于有載調(diào)壓變壓器，應(yīng)根據(jù)有載調(diào)壓分接開關(guān)使用說明書作投入運(yùn)行前的必要檢查和通電試驗(yàn)。同時(shí)外施工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)電壓的85%。

（6）檢查所有緊固件、連接件是否松動(dòng)并重新緊固一次。檢查運(yùn)輸時(shí)拆下的零部件是否重新安裝妥當(dāng)，并檢查變壓器是否有異物存在，特別是變壓器高低壓風(fēng)道內(nèi)及下墊塊上。檢查風(fēng)機(jī)、溫度控制器、溫度顯示儀及有載開關(guān)等附件能否正常運(yùn)行工作。

2.2 干式變壓器運(yùn)行維護(hù)

（1）干式變壓器投入運(yùn)行前，應(yīng)根據(jù)變壓器銘牌和分接指示牌將分接片或有載開關(guān)調(diào)到合適的位置。

（2）干式變壓器應(yīng)在空載時(shí)合閘投運(yùn)，合閘涌流峰值最高可達(dá)10倍額定電流左右。對(duì)變壓器的電流速動(dòng)保護(hù)設(shè)定值應(yīng)大于涌流峰值。

（3）變壓器投入運(yùn)行后，所帶負(fù)載應(yīng)由輕到重，并檢查產(chǎn)品有無異響，不能盲目一次大負(fù)載投入。

（4）在新設(shè)備或經(jīng)過檢修、改造后投運(yùn)72小時(shí)內(nèi)、設(shè)備有嚴(yán)重缺陷、天氣突變以及雷雨季節(jié)等情況，必須增加干式變壓器的巡檢次數(shù)。

（5）在對(duì)干式變壓器巡檢時(shí)，要注意干式變壓器的溫度。干式變壓器除F級(jí)絕緣絕緣系統(tǒng)溫度等級(jí)為155℃，一般為50℃至100℃，同時(shí)要注意聲音。干式變壓器正常運(yùn)行時(shí)，聲音是均勻的電流聲音。如發(fā)現(xiàn)聲音異常，聲音明顯增大或者存在局部放電響聲，應(yīng)該立即找出原因并處理。

（6）干式變壓器在投入運(yùn)行后，每隔一定時(shí)間要對(duì)其停電檢查一次。首先要檢查緊固件與連接件是否松動(dòng)，導(dǎo)電零件有無生銹腐蝕的痕跡，觀察絕緣表面有無爬電痕跡和碳化現(xiàn)象，必要時(shí)應(yīng)及時(shí)通知廠家進(jìn)行處理。二是清潔，通常情況下，在干燥清潔的場(chǎng)所，每年或更長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行一次檢查。在其它場(chǎng)合，例如可能有大量灰塵或化學(xué)煙霧污染的空氣進(jìn)入時(shí)，每三至六個(gè)月進(jìn)行一次檢查，以保證空氣流通和防止絕緣擊穿。特別要注意用布清潔變壓器的絕緣子、下墊塊凸臺(tái)處以及高壓線圈外表，并使用干燥的壓縮空氣吹凈通風(fēng)氣道中灰塵。

（7）檢查整個(gè)接地系統(tǒng)是否堅(jiān)固可靠。檢查接地導(dǎo)體有無損傷、斷裂，連接頭是否松弛、損壞。同時(shí)對(duì)絕緣進(jìn)行測(cè)量，做絕緣電阻測(cè)試和直流電阻測(cè)試，來判斷變壓器能否繼續(xù)運(yùn)行。

（8）變壓器退出運(yùn)行后，—般不需采取其它措施即可重新投入運(yùn)行，但是如在高濕度下，變壓器已發(fā)生凝露現(xiàn)象，那么必須經(jīng)干燥處理后，變壓器方能重新投入運(yùn)行。干式變壓器長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)應(yīng)定期（每半年）通電和啟動(dòng)風(fēng)冷裝置。干式變壓器投運(yùn)時(shí)，先空載投電源側(cè)；停運(yùn)時(shí)先停負(fù)載側(cè)，后停電源側(cè)。

2.3 干式變壓器常見故障及處理

（1）受潮處理

一是用碘鎢燈烘烤。在變壓器出現(xiàn)進(jìn)水或凝露，使高低壓絕緣電阻小于3MΩ/kV或鐵心對(duì)地為零等情況之一時(shí)，最簡(jiǎn)單方法是用大燈炮直照進(jìn)行烘烤，缺陷是需要較長(zhǎng)的時(shí)間。二是用負(fù)載法。即通過低壓用銅排短路，短路銅排截面積與低壓出線銅排截面積相當(dāng)，高壓端三相輸入不超過阻抗電壓的電壓，如高壓10kV，阻抗為4%或6%，以及高壓6.3kV阻抗6%的產(chǎn)品，高壓端三相輸入380V的市電進(jìn)行烤烘；三是空載法。當(dāng)絕緣電阻大于3MΩ/kV的情況時(shí)采用空載法。即將高壓端開路（注意絕緣距離應(yīng)大于高壓絕緣子長(zhǎng)度），低壓端輸入額定電壓，時(shí)間一般在4小時(shí)以上就可滿足投網(wǎng)條件，以通過絕緣電阻測(cè)試為準(zhǔn)；四是對(duì)于低壓箔式產(chǎn)品，在變壓器出現(xiàn)進(jìn)水或凝露時(shí)，無論緣緣電阻多少，都應(yīng)該采用負(fù)載法烘烤2天甚至4天以上，以通過絕緣電阻測(cè)試為準(zhǔn)。

（2）噪音處理

一是檢查低壓側(cè)輸出電壓是否高于低壓額定電壓，如高于額定電壓，把調(diào)壓分接頭的連接片調(diào)至合適的分接檔；二是檢查緊固夾件及拉桿螺絲是否松動(dòng)，以及鐵心底部托盤螺絲是否松動(dòng)；三是檢查帶外殼產(chǎn)品上下網(wǎng)板、風(fēng)機(jī)外殼是否振動(dòng)。在保證安全情況下，用絕緣桿按住上下網(wǎng)板及風(fēng)機(jī)外殼，觀察噪音是否消失。四是檢查負(fù)荷中是否帶有整流設(shè)備及變頻設(shè)備，若有該類設(shè)備，用戶可考慮加裝減小諧波的裝置。

（3）溫度異常處理干式變壓器單相溫度如果與其余兩相有較大的差異，要用紅外測(cè)溫儀測(cè)量變壓器的三相溫度。如若正常，則可以判斷是溫控系統(tǒng)故障，這時(shí)變壓器可以正常運(yùn)行。否則應(yīng)該立即找出原因并加以處理。

（4）有載開關(guān)事故處理

先檢查變壓器本體有無異常，如無異常可將變壓器按接線圖接成無載狀態(tài)，將有載開關(guān)聯(lián)線與變壓器全部斷開并保證一定的絕緣距離，就可以重新投網(wǎng)運(yùn)行。

3 結(jié)束語

總之干式變壓器逐步走向節(jié)能低噪、高可靠性、大容量、多功能組合及智能化、多領(lǐng)域以及多品種發(fā)展。必將在冶金工業(yè)中不斷發(fā)展與大量推廣應(yīng)用。

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