電力變壓器設計中潛在風險因素分析

路曉麗

【摘 ?要】隨著人們對電能需求的不斷增大，涉及電力系統發輸變配等各個環節顯得尤為重要，電力變壓器作為其中的關鍵設備，需要進一步分析和優化其設計和調節方式，用以滿足當前的供電需求。不過變壓器使用時，極易發生零部件老化和設備接觸不良等故障，影響著電力系統的運行，因此需要強化管理力度。基于此，本文對電力變壓器設計中潛在風險因素分析進行研究，以供參考。

【關鍵詞】電力變壓器;設計;風險因素

中圖分類號：TM41 ? ? ?文獻標識碼：A

引言

進行設計時，要立足于客戶具體需求，詳細評估變壓器運行環境特點，給出最佳設計方案，既能夠保證變壓器在投運后能夠滿足安全穩定運行，而且在節材降耗方面也能夠做出足夠的貢獻。變壓器的運行過程中所出現的問題都不是單一存在的，是由于多方面原因導致的，因此需要對變壓器設計方面存在的典型問題進行總結分析，提高設計水平，應用新材料、新技術，有效遏制問題的出現。

1電力變壓器設計流程所包含的主要內容

油浸式變壓器作為電力系統中應用最廣泛也是最重要的變電設備，維系著整個電力系統的運行，它的運行質量也備受關注。變壓器的差異性設計是指針對性的對變壓器進行設計用以滿足不同應用場合的不同需求。合理的設計是變壓器能夠實現正常供配電功能的保證。不同種類變壓器存在的相似性問題進行總結分析。變壓器的設計因為需求的不同結構上也有一定的差異，針對油浸式變壓器而言，設計主要包括以下內容：①鐵芯的設計（鐵芯形狀、大小、鐵芯材料等）。②線圈的設計（原副邊匝數、導線直徑）。③導線結構選擇（多股線或扁平線）。④繞組結構選擇（多層或分段繞制）。⑤端控設計。⑥損耗與溫升。⑦冷卻系統設計。

2電力變壓器設計中潛在運行風險因素

2.1絕緣受潮故障

當發生此故障，可采取熱油循環處理措施，進行故障處理。具體操作的過程中，對濾油機的壓力要控制為0.3MPa;對真空壓力參數控制為0.09MPa;出口油溫參數控制為75℃，進行熱油循環處理。當溫度大于60℃后，經過36h后，開展脫氣處理，脫氣時間控制在2-3h范圍內。經過24h靜置處理后，進行絕緣指標檢測，看是否能夠達到標準。主要檢測電阻以及吸收比等，以免故障的發生，保證電力系統運行的安全性以及穩定性。對滲漏點進行處理時，油排入到油罐后，采取補焊措施，進行滲漏點的處理，同時要對損壞零件進行替換。

2.2高壓變頻變壓器的設計制作問題

高壓變頻變壓器在進行繞線時應該設計好變壓器的參數，確保線圈的整齊度和平整度，保證制作精度。器身整體需要整齊有序，保證纏線的規范性，不允許超過整體骨架的凸點。在出線方向一致的情況下可以采用同槽的方式進行制作。如果出線較長，需要保證不大于兩腳距離的1/2。

2.3變壓器整體運行溫升過高

變壓器的運行溫升過高原因多種多樣，這都會降低內部絕緣系統的使用壽命，提高擊穿事故的發生概率，同時也會使冷卻液的使用時間縮短，冷卻油變質，降低變壓器的使用壽命。變壓器的整體運行溫升過高主要有以下幾種原因：內部損耗過高、繞組有短路現象、鐵芯有局部過熱現象、冷卻系統故障和由于積塵造成的進出風口阻塞等問題。在進行變壓器設計時，需要對冷卻系統進行認真設計，提高冷卻效率，降低運行過程中溫度的升高，延長使用壽命。如果冷卻結構設計不合理，如變壓器片散高于箱蓋，而連接聯管低于箱蓋，就會造成散熱片頂部出現不循環的區域，如果變壓器的使用地區處于高熱區域，就會造成變壓器油的變質。因此合理設計并選用合適的冷卻裝置，能夠有效避免溫升過高的情況，提高變壓器的使用壽命。

2.4變壓器的不對稱運行

變壓器的不正常運行不僅僅會發生在暫態過程中，在穩態過程中發生也是一種常常見到的現象。由于在電力系統在實際運行之中是一個及其龐大的系統，其影響因素也多種多樣，所以我們會得到很多有關變壓器在實際運行時，三相負載不對稱的實例。例如有的時候需要用電焊機或單相電爐等單相負載;或者使用的照明負載在三相上不平衡;當三相變壓器發生故障時，可能要斷開故障的那一相，使另外兩相繼續供電;有的時候還會適當地采用大地來代替相導線的供電方式。

3電力變壓器常見的異常運行處理措施

3.1對油浸式變壓器的油質進行仔細檢查

變壓器油不僅有絕緣的作用，對其繞組、鐵芯有冷卻的功能，同時它還具有熄滅電弧的作用，故其油質的品質直接關乎到其功能性的好壞。正常情況下，變壓器油應是透明、略帶黃色，但在運行中，由于受到溫度、空氣中水份等因素的影響，會使得其油質發生劣化，呈現出渾濁、深棕色。如果在正常巡視檢查時，發現其油位計中油的顏色發生了變化，應及時取油樣進行化驗，并分析成因。

3.2日常檢查

對變壓器進行日常檢查，主要檢查信號溫度計和油位等內容。在實際工作中主要把控以下內容：（1）信號溫度計。（2）聲響。（3）套管。（4）檢查冷卻器和瓦斯等。嚴格按照日常檢查的要求和內容，做好全面的檢查。在具體實踐中，日常維護工作的落實，能夠保證電力系統的運行效果。以某電力企業為例，在A線路的日常維護工作中，組織開展變壓器更換和電力樹障消除工作。此路段居民用電需求量不斷增加，現有的變壓器容量偏小，難以達到實際需求。基于此，進行變壓器更換作業，安裝400kV變壓器，增加變電器容量，進而保證電力系統的運行質量。除此之外，進行樹障處理，減少運行隱患。

3.3在特殊情況下，應適當增加對運行變壓器巡視檢查的次數

變壓器有嚴重缺陷時;變壓器氣體繼電器發出報警信號及保護動作時;極端天氣條件，如雷雨季節、大風、霧、寒潮、冰雹、雪及高溫季節時;新投入運行或經過改造檢修的變壓器，在投入運行的72小時之內，應適當增加對變壓器巡視檢查的次數等。以上只是對運行中的變壓器從聲音、溫度、油位、外觀及其它異常現象，進行了初步分析、綜合判斷，但通常引起變壓器異常運行的原因，并非僅僅是某一單一因素，而往往是多個因素綜合作用的結果。因此，必要時對變壓器進行特性試驗及綜合分析，才能較準確地找到引起異常運行的原因，從而有利于判明其性質，采取較有針對性的處理措施，遏制其從異常運行向事故的演變。

3.4定期檢查

定期檢查時，進行套管以及外殼等的清掃，要保證變壓器裝置處于斷電的狀態下進行，及時為軸承以及風扇打潤滑油。若設備燈泡產生損壞，必須要及時更換。結合電力變壓器油樣化驗要求，制定檢測表，做好氣體成分的記錄。變壓器剛投入運行時，隔4天、10天以及30天進行1次檢查;變壓器投入運行2個月后，按照1月檢查一次的時間間隔，進行定期檢查。

結束語

綜上所述，變壓器在電力系統中具有不可或缺的重要作用。為了確保變壓器在電力系統中的安全穩定運行，設計人員應對變壓器的電路適應性、相關運行參數、銅心選擇等關鍵性問題進行細致分析，全面提升設計工作的科學性、合理性。

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（作者單位：寧夏回族自治區電力設計院有限公司）