路燈變壓器維護與故障處理

脫連興

摘? ? 要：目前，我國的城市建設在不斷的完善，隨著城市道路的擴建、改建，北京市城市路燈已覆蓋北京市的城六區，而路燈夜間供電主要由變壓器供電，變壓器故障易造成電纜線路、架空線路大片滅燈事故，所以變壓器的維護和故障處理意義重大。

關鍵詞：路燈;變壓器維護;故障處理

1? 引言

路燈變壓器作為連接供電系統各裝置的重要環節，其可靠性和持續性是路燈生產和傳輸的關鍵。變壓器故障可能發生于跳閘導致的不可見供斷期，因此，良好的維護策略是避免路燈系統故障至關重要的環節。本文通過診斷結果和實驗綜述了路燈系統故障的潛在原因，并對不同類型的測試分析和監測手段進行研究。大量報告研究表明，套管失效是變壓器擊穿的主要原因之一，也是本文的關注重點。損壞變壓器套管測試揭示了關于變壓器套管故障的幾個重要事實。套管作為變壓器易損壞部分，約44%的大型變壓器強制停運與套管和繞組有關。而國際大電網會議（CIGRE/ConseilInternationaldesGrandsReseauxElectriques）數據顯示約10%的變壓器故障由套管損壞引起。對變壓器故障進行分析，發現套管失效主要表現為套管、儲能電路、有載調壓變壓器（OLTC）、阻繞及鐵心故障。從物理學及路燈學角度來看，套管式變壓器的薄弱部分，其初始擊穿過程難以檢測，常引起套管突然失效進而導致變壓器故障。

2? 變壓器的常見故障

2.1? 滲漏油現象

一是變壓器器身沙眼滲油、漏油，造成油量過低。處理方法：根據沙眼情況，直接納入大修改進，更換變壓器。二是放油閥松動，油墊損壞，造成油量過低。處理方法：更換放油閥墊，擰緊放油閥，確保不漏油。三是高低壓套管損壞，密封墊不嚴，造成油量過低。處理方法：直接納入大修改進，更換變壓器。

2.2? 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2h～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，保證路燈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。

2.3? 繞組障礙

從路燈變壓器的使用角度來說，常見的繞組障礙包括電線短路和斷線故障，同時產生相間短路故障。此類故障的發生，主要原因如下：（1）無法正常散熱;（2）套組制造工藝水平低。若產生繞組障礙，必須要及時進行處理。結合障礙的表現，分析障礙性質，采取相應的措施。若為電線短路或者斷線故障，替換損壞電線的方式處理即可。對運行的變壓器，做好溫度監測，及時發現過熱的情況，做好散熱處理，避免問題的發生。

2.4? 油脂變色

變壓器油應使用25#標準油，由于長時間與空氣接觸，油變色，呈現深褐色，并經抽油后，發現存在雜質。處理方法：納入大修改進中，將變壓器油全部抽出，更換新油，保障油脂，并做耐壓試驗，試驗電壓不低于2.8kV電壓。

2.5? 鐵芯接地故障

對于此類故障，可采取以下處理方法：（1）電容放電沖擊法。當鐵芯接地引出線斷開，檢修工作人員使用兆歐表，進行電容充電，在后期的放電時，進行鐵芯絕緣體電阻測量。如果電阻值正常，則可排除故障，同時采取測量接地電流或者其他方式，控制故障的發生。對于不穩定接地，選擇鐵芯接地引出線，利用可調電阻，實現對電流的有效控制，使其<1A。（2）若故障持續擴大，則開展停電檢測。在接地故障點位的判斷時，可利用吊罩的方式，提高故障處理的效率。具體操作時，要保證鐵芯和夾件為不連接的狀態，進行空心螺旋桿對鐵芯的絕緣大小測試。做好各個間隙或者槽部的檢查，看是否存在螺帽以及金屬碎屑，使用油或者氮氣進行清理。

2.6? 變壓器響聲異常

正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音不斷改變，例如聲音異常，有時大有時小。處理方法：首先加強巡視，并仔細檢查鐵芯等部件，一般情況下鐵芯零部件松動、油脂變化、油量不夠、上蓋螺絲松動等原因。在確定故障原因后，應立即停運，更換變壓器。

2.7? 差動故障

從路燈變壓器的使用實際來說，差動故障較為常見。基于差動保護原理，當路燈變壓器正常運行或者區外故障時，可以作為理想路燈變壓器，則流入裝置的電流和流出電流值相等，差動繼電器不動作。若路燈變壓器發生故障，兩側或者三側向故障點提供短路電流，差動繼電器動作。基于此能夠判斷故障發生點，確定本體內或者低壓側進線斷路器前等故障。在日常維護中要做好此類故障的有效防范和應對，做好設備的定期檢查，及時消除安全隱患，保證設備穩定運行。

2.8? 外力破壞等環境因素

比如撞變壓器桿、樹枝雜物、粉塵等環境影響。處理方法：如撞桿情況下，應立即撥打路燈監控中心電話，聯系急修班處理緊急故障。如樹枝雜物現象，應在清掃變壓器時，及時處理。

3? 變壓器故障檢測

交流電系統是一個復雜的網絡，絕緣擊穿導致的路燈變壓器故障增加了更換及維修成本。提出了變壓器運行的三種測試操作，即：常規試驗、型式試驗和用于不同任務的特殊試驗。檢查變壓器狀況的常規診斷方法有化學法，電氣法，熱力學法，光學和機械法。含溶解氣體分析（DGA），擊穿電壓和糠醛分析組成的化學法是當前最流行和最重要的診斷方法。Mirzai等[5]基于Weibull分布統計研究了63/20kV變壓器的可靠性，由此提出了五種變壓器故障分析方法，包括：定期測試、服務、保護操作、絕緣問題和其他（套管故障，開發，閃電等），這些對改進生產和項目運營至關重要。與此同時，Weibull分布也可用于分析模型的開發，并預測聚合絕緣材料的分解時間。常采用以下手段研究變壓器故障成因：內部檢查和測試，包括物理測試、絕緣油測試和溶解氣體分析。目前，熱性能和電磁場（EMF）是確定路燈變壓器故障根源的前沿方法，該方法基于AC/DC模塊和有限元方法（應用麥克斯韋方程和安培定律）實現。建模過程分為五個階段：繪圖（CAD軟件）、設置域和邊界（邊界條件）、網格化、求解和后處理。路燈變壓器預測性維護的早期故障檢測方法主要依據絕緣和局部放電檢查。近年來，經濟的發展促進了故障預測、設備維護技術的進步，預防性測試和故障診斷技術日趨成熟，提高了路燈變壓器的可靠性。基于診斷程序的在線檢測得到廣泛應用。相比離線測量，在線測量可靠性高，迭代-傳輸-分配系統可不間斷運行。

4? 結語

綜上所述，路燈變壓器的日常維護以及故障處理，要嚴格按照工作制度要求以及故障特點，做好相應的維護和檢修工作。在具體實踐中，對路燈變壓器的故障，進行故障原因分析，明確故障產生的原因以及故障性質，采取相應的措施加以處理。

參考文獻：

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[5] 王虎，柳巖妮.基于差分進化算法優化模糊Petri網的電力變壓器故障診斷[J].電力科學與工程，2018（12）：32～36.