變壓器在線故障監測可行性分析

閆睿智 彭雪

摘 ?要：輸配電系統中的核心內容就是變壓器，是企業用電設備提供能量的重要支撐，能夠保障企業生產作業等的正常順利運行，一旦企業變電器出現問題，就會導致企業的所有用電設備不能夠保持穩定運轉，進而影響企業的實際經濟效益。文章主要通過實際的現場工作經驗對干式變壓器的缺陷設計進行了一定分析，并對此提出了干性變壓器在線故障監測可行性分析，為更好地幫助實際中干式變壓器的故障排除。

關鍵詞：變壓器;在線故障;監測;可行性分析

中圖分類號：TM407 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）28-0064-02

Abstract： The core content of the transmission and distribution system is the transformer， which is an important support for the energy provided by the electric equipment of the enterprise， and can ensure the normal and smooth operation of the production operation of the enterprise. Once there is a problem with the transformer in the enterprise， it will make all the electrical equipment of the enterprise fail to maintain a stable operation， and then affect the actual economic benefits of the enterprise. This paper mainly analyzes the defect design of dry-type transformer through practical field work experience， and puts forward the feasibility analysis of on-line fault monitoring of dry-type transformer， in order to better help the troubleshooting of dry-type transformer in practice.

Keywords： transformer; on-line fault; monitoring; feasibility analysis

針對干式變壓器來說，其較為普遍應用于煤礦井下，供電方式有兩種，即固定式供電以及移動式供電，其外形也是不盡相同的，但從結構設計方面來說如出一轍。本文通過移動變壓器結構進行探討，分析了干式變壓器保護在設計中的缺陷的創新思路，并提及了相應的可行性方案，希望針對干式變壓器安全運行以及在線故障檢測方面給予一定保障，進而保障干式變壓器得以穩定長久的運用。

1 干式變壓器現狀結構介紹

1.1 干式變壓器結構

本文所介紹的移動變壓器結構組成部分為三部分，即高壓負荷開關、干式變壓器和低壓保護箱、配電箱。其箱體的主要制成材料為鋼板焊制，而針對箱體兩側面的結構為瓦楞狀鋼板，隔爆結合面安置在箱體和箱蓋、箱蓋與搞地下開關之間。在隔爆箱體上部設有隔爆型高壓電纜接線腔，同時在電纜引入裝置分別設置在隔爆箱左右。其中一個供電纜作為進線使用，而另外一個電纜則并聯供出線使用。隔爆箱為長方形的箱體，整個箱體被中間隔板隔成三個單獨的防爆腔室。高壓電纜引入裝置分別安裝在上腔接線腔左右的兩側，而刀閘隔離開關會在上腔隔離開關腔內進行裝置，信號取樣單元以及真空斷路器則裝在下腔，而斷路器的導入方式為左右兩個導條進行導入工作，并且電路器能夠在兩根導條內部進行固定。隔離開關分合閘手柄、斷路器機械合閘手柄以及機械閉鎖裝置等會在箱體的右側板上進行設置。干式變壓器結構特點有抗短路能力強、維護工作量較小、運行效率高、體積小以及低噪音等，因此對于一些防火、防爆等性能要求較高的場所進行使用[1]。

1.2 變壓器保護部分

因變壓器高低壓保護裝置的控制部分設計并安裝在高壓端以及低壓保護箱內，所以變壓器在判斷故障現象的檢測方式為針對電壓信號以及流過電流互感器的電流信號來進行。一般來說會存在兩個盲區與主控線路中。盲區一，高壓側接線端和高壓側接線端連線位置，變壓器高壓接線頭、高壓接線絕緣座、高壓端斷路器電流互感器上端為盲區范圍;盲區二，低壓側接線端以及低壓側接線端連線，變壓器末端出現、連線、接線絕緣座、電流互感器連接導線的以上部分為盲區二的范圍內容。

2 干式變壓器結構設計缺陷分析

因移動變壓器設計組成的三個部分為高壓負荷開關、干式變壓器和低壓保護箱、配電箱，而變壓器的兩個端頭分別為保護部分，通過耐絕緣的接線端子和銅接線柱完成變壓器與其兩個端頭之間的通電連接，在進行連接的過程中應用軟銅帶作為銅接線柱與高低壓之間的連線材料，從而使得軟銅帶之上帶有電流互感器。這種設計方式對以下兩種存在的缺陷情況進行了一定保護。缺陷一，變壓器內部的接線端子和接線柱之間出現因基礎不良而導致的發熱狀態時，會損壞接線端子的絕緣作用，這個損壞現象極難被發現，因變壓器的溫度監控不會產生太大的變化，因而溫度保護功能不會進行任何動作，所以對于事故來說極易發生。缺陷二，變壓器對采用信號采集方面的保護只能監控電流互感器以下的供電情況以及運行狀態等，而針對電流互感器以上的部位來說，就會失去相應的監測作用。因此一旦發生間歇式漏電以及長時間過負荷現象位置為低壓接線柱或者低壓側電流互感器以上的銅帶，會造成損壞絕緣的故障，進而使其絕緣作用喪失，發生事故。

3 干式變壓器結構解決方案的可行性分析

3.1 接線端子接觸不良起熱的解決方案

因變壓器的結合面之間為變壓器的接線端位置，而針對干式變壓器的兩端位置來說，螺絲是結合面的整體結構形態，因此對于想要經常性的打開進行檢修來說是存在一定困難的。并且移動式變壓器大多都是在煤礦的生產開采區域進行應用，繁重的生產任務，且在采區的巷道中進行安裝變壓器，需要長時間進行運行，所以針對檢修來說，有一定的空間所限，因而導致其不能及時或定期的開展維修工作。通過大量的實踐研究，可以通過以下方案進行解決，希望給相關人員的工作提供一些參考性的借鑒。

在不改變現有結構的狀態下，把通氣孔設置在變壓器的殼體上部，并且把瓦斯監測裝置安裝在通氣孔上方。通過對煤礦的監控系統進行利用以及連接瓦斯監測裝置，從而促使變壓器運行的在線監控得以有效實現，給巡檢人員的工作提供一定便利以及相應的依據進行參考。因封閉狀態時變壓器的運行狀態，所以其在正常狀態下的運行過程中，并不會產生瓦斯氣體。但是一旦故障發生在變壓器內部或者接線柱位置，此時就會產生一定量的瓦斯氣體，而在變壓器上部安裝的瓦斯探頭會在此時產生警報，進而對維修人員的檢修工作進行及時的提示。把放水孔社自在變壓器底部的一端頭上，而在變壓器安裝過程中，變壓器防水端的設置有意向另一端略低，促使變壓器一旦出現發熱現象，則氣化部分是或多或少都會出現的，對產生的氣進行沉淀的過程中，此時判斷是否有故障現象存在的方式通過放水孔對變壓器內部進行一定合理的判斷。

3.2 變壓器接線柱或導線間歇放電故障解決方案

對于高壓間接式來說，雖然其具有極小的放電故障發生，但對變壓器來說很容易促使其產生一些保護動作。因放電故障是發生在移動變壓器的高壓側接線柱位置，此時實現的保護措施為移動變壓器自身高壓保護以及對移動變壓器上一級高爆開關的保護。而對于低壓側接線柱來說，如果其出現間歇式的輕微放電現象，則上述保護措施不會對其起到一定的保護作用。因電流互感器之上是低壓側接線柱的位置，此時具有較小的放電點電流現象，通過變壓器進行相應的變壓作用后，會在變壓器高壓側產生一定的保護作用。因此本文提出如下解決方案：

對變壓器的低壓側的饋出線開關進行合理選擇，在促使移動變壓器保護以及低壓饋電開關保護之間實現有效配合的基礎上，使得電源側和負荷側的漏電得到饋電開關的保護，進而進行及時檢查并有效處理，使得低壓側的安全運行得以有效實現[2]。

4 效果可行性分析

這種思路可以說是一種具有一定創新性質的思維模式以及思考方式，不僅不會對設備結構產生較大影響，同時還能夠及時進行診斷干式變壓器以及移動變壓器存在的故障，對設備運行來說給予了進一步的保障，同時具有一定可行且簡單的操作模式，推廣應用價值非常強，因此可以進行更為廣泛運用，更好地保障變壓器的穩定運行。

5 結束語

本文探討的干式變壓器在線故障檢測可行性分析過程，具有較為明確的思路、并且因干式變壓器自身所具備的特點優勢等，能夠使操作過程更加簡潔，極大程度地為操作人員提供了工作便利，并且使用性極強，對我國目前現有的其它干式變壓器以及移動變電站結構設計來說，能夠給予極大的啟發，而且其科學依據較強，使用價值較高，同時也充分實現了變壓器在線故障監測可行性分析的有效性，在某種程度上可以對我國電力企業的發展，起到一定推動作用。

參考文獻：

[1]曾琦器，張昕慧，萬鯤鵬.電力變壓器故障診斷技術的研究[J].科學技術創新，2019（19）：149-150.

[2]南華興.電廠變壓器故障的檢測與診斷問題研究[J].電工技術，2019（12）：36-37.

[3]梁倩楠.KBSGZY型移動變壓器故障原因及預防措施[J].機械管理開發，2019（05）.

[4]孫超.電力變壓器繞組在線監測系統的研究與設計[D].華北電力大學，2017.