培訓專用便攜式變壓器裝置的研制

摘要：基于部分運維人員經過培訓后仍無法很好地掌握配電變壓器發生故障的現狀，通過闡述變壓器結構原理及檢測方法，分析培訓過程中出現的問題，提出一種供培訓專用的便攜式變壓器裝置，并對該裝置運行方式及具體功能進行了分析，總結了其應用優勢及具體應用效果，實踐證明，該裝置應用效果良好，具有較好的推廣前景。

關鍵詞：配電變壓器;便攜式變壓器;故障;培訓

0? ? 引言

配電變壓器運行好壞直接影響到線路的安全運行，影響到供電可靠性，所以配電變壓器在配電系統中的地位十分重要。變壓器是靜止的電磁器械，其利用電磁感應原理，將一種交流電轉變為另一種或幾種頻率相同、大小不同的交流電供用電客戶使用[1]。所以，作為配網運行維護人員，必須熟練掌握10 kV變壓器在發生故障時的檢測方法，才能更好地提高運維水平，提高快速復電能力，更好地為用電客戶提供安全、可靠、優質電源服務。但目前為止，運維人員在如何熟練地判斷配電變壓器故障方面知識仍掌握不到位，原因是用來培訓教學的配電變壓器均為廢舊退運下來的設備，使用這些設備進行培訓，存在變壓器故障檢測、講解設備單一的缺陷，運維人員較難理解，也難以掌握方法。因此，運維人員對變壓器故障檢測方法不熟悉而導致故障停電時間較長或容易誤判斷而引起其他隱患的問題時有發生[2]。本文通過對目前10 kV變壓器教育培訓存在的問題進行分析，研制了培訓專用便攜式變壓器裝置，以解決培訓中設備故障單一、培訓后掌握方法不到位等問題。

1? ? 10 kV變壓器結構原理及檢測方法

1.1? ? 結構組成

變壓器的基本結構主要包括變壓器箱體、高壓絕緣套管、低壓絕緣套管、油枕、散熱管等。

1.2? ? 檢測方法

變壓器測試試驗一般會包括以下項目：（1）絕緣電阻測試;（2）交流耐壓試驗;（3）變壓器的直流電阻測試;（4）各分接頭上的變壓比測試;（5）絕緣油電氣強度試驗（運行中油的試驗）;（6）電壓比測試試驗;（7）介質損耗角試驗;（8）連接組標號檢定;（9）噪聲測試等。

在運行維護工作中普遍會用到絕緣電阻和變壓器的直流電阻測量這兩種方法，因為通過這兩種測試基本可以判斷配電變壓器有沒有故障[3]。

2? ? 目前培訓中存在的問題

在配電變壓器培訓工作中，往往是拿退運下來或因某一種故障而淘汰的配電變壓器實物設備進行培訓，使用這樣的設備只能做理論講解或某一種故障檢測的講解，培訓師沒有辦法進行全部理論講解，沒有仿真故障設備進行檢測現場實操演示，所以學員只能聽理論知識，培訓后學員能否真正掌握在配電變壓器出現故障時的判斷方法可以說是個未知數，導致培訓效果不理想，從而使運維工作在故障檢查方面處于被動狀態，極不利于運維工作的開展。

3? ? 培訓專用便攜式變壓器裝置設計分析

通過上述對變壓器檢測培訓存在問題的分析，經研究，制作了一種培訓專用便攜式變壓器裝置，用于變壓器檢測培訓教學，具體結構原理如圖1所示。

3.1? ? 運作方式

打開箱蓋后，用無線遙控器控制裝置內電動推桿，將變壓器面板頂起;裝置使用完畢后，用同樣的方法將變壓器面板收回箱子底部。

3.2? ? 功能說明

圖2為該裝置內部接線圖。

該裝置主要功能包括：

（1）SB1～SB3自鎖按鈕，分別控制高壓線圈A與C、A與B、B與C之間是否短路;

（2）SB4～SB6自鎖按鈕，分別控制高壓線圈A、B、C是否接地;

（3）SB7～SB9自鎖按鈕，分別控制高壓線圈與低壓線圈A與a、B與b、C與c之間是否短路;

（4）SB10～SB12自鎖按鈕，分別控制低壓線圈a與0、b與0、c與0是否連接;

（5）SB13～SB15自鎖按鈕，分別控制低壓線圈a、b、c是否接地;

（6）SA1～SA3變壓器分接開關，切換高壓線圈A、B、C相互之間的連接電阻。

其中實操模擬檢測通過調整1～5項開關實現，第6項通過開關模擬調整線圈電阻實現電壓調整。

以上模擬檢測線路能實現變壓器內部發生的4大項日常故障情況，分別是：（1）通過對高壓側繞組之間的開關閉合來模擬變壓器高壓側的相間短路狀態;（2）通過對高壓側和低壓側繞組之間的開關閉合來模擬變壓器高壓側和低壓側的短路狀態;（3）通過對高壓側、低壓側與地線的開關閉合來模擬變壓器的接地短路故障狀態;（4）通過低壓側線路的開關斷開來模擬變壓器低壓側的斷線故障狀態。

4? ? 培訓專用便攜式變壓器裝置效果分析

4.1? ? 應用優勢

（1）基于變壓器實物按一定比例進行縮小，面板與實物一致，使學員更易理解。

（2）體積小，可以在任何地方進行教學培訓，不但可以在空地上，還可以帶到課堂上進行培訓，具有體積小、方便攜帶的特點。

（3）能對理論知識進行現場仿真故障檢測演示，使學員更加容易地全面掌握培訓知識。

（4）使用該裝置進行培訓，可以設置各種故障來進行實操培訓和演練，培訓后還可以進行小測，更客觀地檢測出培訓效果，有利于提升培訓質量。

（5）該裝置還可以用來進行各種技能實操培訓和考試，所以使用范圍比較廣。

4.2? ? 效果分析

通過分析對比可知，通過培訓專用便攜式變壓器裝置進行培訓，比原來只是簡單理論講解，沒有開展仿真故障檢測教育及培訓，培訓合格率由原來5%不到，提升到現時95%以上，培訓效果顯著。

4.3? ? 推廣前景

配電變壓器是日常運行設備，也是維護工作重點，由于現時沒有使用仿真培訓裝置進行培訓，所以基層工作人員對配電變壓器故障檢測還是掌握不到位，導致停電時間較長，嚴重影響供電可靠性。而培訓專用便攜式變壓器裝置攜帶方便、設置故障類型較多，基本能滿足運維人員開展運維工作的要求，還可以進行仿真故障檢測教育和培訓，效果顯著，更有利于運維人員運維水平提高，同時還可用于日常培訓和考試，所以具有較好的推廣前景。

5? ? 結語

培訓專用便攜式變壓器裝置的研發，可以更好地提高培訓效果，提升運維人員運維技術水平，減少因運維人員配變檢測技術水平不過關而增加停電時間、降低供電可靠性的風險。

[參考文獻]

[1] 馬愛芳.變壓器故障分析及防范措施探討[J].湖北水利水電職業技術學院學報，2019，15（4）：50-52.

[2] 葉偉玲.電力變壓器短路故障原因分析[J].機電信息，2019（33）：73-74.

[3] 徐國鑫.電力變壓器故障診斷及檢修[J].電子測試，2019（22）：77-78.

收稿日期：2020-01-02

作者簡介：方俊俊（1979—），男，廣東開平人，工程師，從事電力管理工作。