精煉爐變壓器故障維護實例分析及維護要點

馬寶軍

（河鋼承鋼 承德承鋼工程技術有限公司，河北 承德 067000）

電爐變壓器是給電爐設備提供供電電源的變壓器，它將較高的電網電壓變換成電爐設備所需要的電壓等級供給設備。其主要用于冶金工業和化學工業，精煉爐變壓器是電爐變壓器的一個種類，是專門給精煉爐設備提供不間斷電源的重要設備之一，其作用是將高電壓、小電流變換成低電壓、大電流供給電爐使用，此電壓加在電爐三個電極上，在三個電極緩慢的下降的過程中，慢慢接近爐料，使電極與爐料之間形成電弧，電弧產生三千多度的高溫將爐料溫度升高，然后加入各種合金料，達到生產要求后將爐料傳送到下一工序。由于精煉變壓器工作在二次側短路狀態，所以對于變壓器的制造工藝要求很高，其次，對精煉爐變壓器的維護要求也是生產過程中的重中之重。

1 精煉變壓器故障現象

某鋼廠電壓為35kv、容量為30000kva精煉爐變壓器在運行過程中突然電流降為零，待外觀檢查未發現異常后進行合閘送電，送電過程中監控畫面顯示此變壓器回路跳閘，監控后臺隨即報出速斷動作跳閘，電流值為A=790，B=1590，C=790。之后將開關柜手車搖出到試驗位置，準備對變壓器進行測試。測試結果接地電阻為零，發現變壓器高壓線圈已經接地，之后又按照要求取油樣進行測試。經專業人員測試后，油樣耐壓結果為3.4萬伏，確認變壓器高壓線圈已經接地。

2 故障變壓器拆解分析

全程參與變壓器吊出大箱后的線圈拆解作業，隨著作業進程陸續發現線圈損壞部位和問題，主要為：

（1）鐵芯、螺栓具有銹蝕痕跡，表征有油內進水情況發生（油樣的耐壓值不高也是含有水分）。

（2）螺栓存在銹蝕和沒有被銹蝕兩種情況，表征曾發生不止一次進水和歷史維修發生，查找歷史維修記錄，確定此種推理正確。

（3）底部引線和結構鋼板上附著有粉狀雜物，表征變壓器大箱內清潔度不高，也有可能是短路落下的銅粉末的混合物。

（4）變壓器線圈的敷設、固定、捆扎、絕緣支撐物比較粗糙，對比優級變壓器生產廠家的來看，整體工藝水平不高。

（5）維修變壓器損壞情況匯總：①低壓水冷端子C相出現裂紋，有較高承受變壓器靜油壓造成滲漏的風險。②A相調壓線圈燒損，有明顯燒灼痕跡。③B相高壓線圈內側有放電痕跡，絕緣有碳化痕跡。④B相低壓線圈外側有放電痕跡，絕緣層有碳化痕跡。⑤三相高壓線圈導線層間絕緣墊片有扭曲形變。

圖1 故障變壓器拆解圖鑒

圖2 結構鋼板上變形

圖3 變壓器線圈的敷設

圖4 維修變壓器損壞

圖5 結構有明顯燒灼痕跡

圖6 變壓器表面劃痕

3 精煉變壓器故障原因分析

（1）變壓器制造工藝粗糙，層間絕緣雖然符合國家標準，但是長時間使用造成絕緣老化，加上變壓器油的耐壓值不高造成故障。

（2）變壓器油含有水分，水分透過絕緣層浸漬到導線，造成絕緣降低，造成故障。

（3）對油水冷卻器做耐壓試驗，半小時壓力值降低近百分之五，說明油水冷卻器有漏水點。

（4）阻容吸收裝置在開關柜內部，離變壓器超過三十米，變壓器送電時產生的諧波分量不能及時吸收，也是造成變壓器絕緣降低的一個原因。

4 精煉變壓器后期安裝改進措施

（1）將阻容吸收裝置安裝到變壓器上，用銅母排連接，能及時吸收變壓器送電時產生的諧波。

（2）油水冷卻器安裝完成后，循環水的壓力一定小于變壓器油循環的壓力。

5 精煉變壓器后期維護措施

（1）進線電壓應控制在35.5kv～37kv之間。

（2）變壓器高壓側電纜接線柱和中壓側母排接線柱使用時溫度三相均衡，正負不超差2°。

（3）主、副油箱的油位在三分之一到三分之二之間。

（4）運行時，主、副油箱的瓦斯繼電器不應有氣體。

（5）油冷卻器中油壓應比水壓高(通常應高1～1.5大氣壓)，油冷卻器的出水中不應有油。

（6）循環泵和電動機的軸承運行良好。

（7）油水冷卻器每年做一次耐壓，實驗壓力值為使用值的1.1倍。

（8）主油箱變壓器油每半年做一次油品化驗并記錄試驗結果。

（9）轉換開關內的變壓器油按照動作次數或者使用時間進行更換。

（10）變壓器二次側使用電流控制在額定電流的百分之九十。

（11）嚴格控制變壓器的合、分閘次數。

（12）地線電流不超過20安培。

（13）上層油溫不宜超過85℃。

（14）無滲、漏油現象，油色及油位指示是否正常。

（15）聲音正常，正常運行有均勻的“嗡嗡”聲。

（16）套管清潔，無破損、無裂紋、無放電痕跡。

（17）變壓器門無損壞，室內無漏雨，照明和空氣溫度適宜。

（18）防暴管的隔膜完整。

6 變壓器異常運行的處理

變壓器有下列情況時，立即停止其運行，進行檢查：

（1）變壓器在正常負荷下，溫度不斷上升，超過極限，聲音增大或有異音。

（2）變壓器外殼連續漏油。

（3）上層油溫接近額定值，但未超過85℃，有上升現象。

（4）引出線接頭有放電聲。

（5）內部聲音很大，不均勻，有炸裂聲。

（6）引出線接頭過熱、嚴重放電。

（7）變壓器冒煙著火。

（8）當變壓器附近設備著火、爆炸或發生其它情況對變壓器構成嚴重威協。

（9）發生危及變壓器安全的故障，而變壓器保護未動。

7 結語

隨著市場的需求不斷升高，品種鋼在市場上越來越被看好，往往是設備還沒有調試好，市場就有了訂單，而生產產品必須的設備能不能穩定運行，也是企業市場競爭的一個重要的方面，也是企業的重要的利潤來源之一，相信在不久的將來，精煉爐變壓器的維護越來越精細，穩定程度越來越高，智能冶煉也越來越普及。也相信下一代的冶煉更精準、簡單，能解決現在冶煉的噪音問題、環境問題等，更好的服務與社會。