高壓靜電除塵用整流變壓器故障探析

張玉華

摘 要：目前，高壓靜電除塵用整流變壓器已經(jīng)在靜電除塵領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用，它為靜電除塵設(shè)備供給了安全可靠穩(wěn)定的高壓直流電源。高壓靜電除塵用整流變壓器歸屬于特殊變壓器，它主要由升壓變壓器以及硅整流器兩個(gè)部分組成。本文分析了高壓靜電除塵用整流變壓器的常見(jiàn)故障，并結(jié)合實(shí)例對(duì)故障處理過(guò)程進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：高壓靜電除塵用整流變壓器；解決措施；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.004

高壓靜電除塵用整流變壓器的工作情況比較復(fù)雜，閃絡(luò)和火花形態(tài)屢見(jiàn)不鮮。因此，在實(shí)際的工作中，對(duì)該設(shè)備的阻抗電壓要求較高。一般情況下，該設(shè)備的運(yùn)行情況是較為穩(wěn)定的，它基本上不會(huì)發(fā)生故障，在這種情況下，一些工作人員對(duì)于該設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及其運(yùn)行特征了解就比較少，對(duì)其各項(xiàng)性能不太熟悉。有鑒于此，為了幫助工作人員對(duì)其進(jìn)行故障查找以及維護(hù)，保障其能夠安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，筆者基于多年的一線工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該設(shè)備在工作中的典型故障展開(kāi)了分析，并提出了比較科學(xué)的處理方案。

1 設(shè)備故障情況介紹

設(shè)備型號(hào)：HFR-Ⅲ1400mA/72KV

頻率：50HZ

交流輸入電壓：3-380V

交流輸入電流：250MA

直流輸出電壓：72KV

直流輸出電流：1400mA

出廠編號(hào)：1408414

2016年2月22日，工作人員在對(duì)高壓靜電除塵用整流變壓器實(shí)施例行維護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)設(shè)備的變壓器油乙炔含量為291.1 u L/L，這嚴(yán)重超出了相關(guān)規(guī)定的數(shù)值，證明該變壓器內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重的放電性故障。經(jīng)過(guò)吊心檢查，發(fā)現(xiàn)硅整流器上的一個(gè)螺桿有電弧放電的問(wèn)題，該螺桿放電導(dǎo)致了整個(gè)變壓器以及硅整流器被覆蓋了一層吼吼的黑色粉末。因?yàn)樵撛O(shè)備處在市區(qū)的重要位置，為了盡可能的對(duì)故障進(jìn)行處理，降低其對(duì)用戶造成的影響，最終決定由現(xiàn)場(chǎng)工作人員自主進(jìn)行處理。

2 具體處理措施

2.1 初次處理

針對(duì)該變壓器設(shè)備吊心出現(xiàn)的狀況，首先將其中的硅整流器進(jìn)行拆除，并擦洗干凈，更換其中的放點(diǎn)螺桿，用兆歐表對(duì)其中的每一個(gè)高壓硅堆反向阻值進(jìn)行測(cè)定。然后，把起沖洗干凈并擦干。最后，對(duì)油箱內(nèi)壁進(jìn)行清潔處理，并使用高質(zhì)量的變壓器油，靜置一天之后才能夠再次投入使用。

2016年3月1日，在該設(shè)備第二次投入使用24小時(shí)之后，工作人員對(duì)變壓器油的取樣與檢測(cè)結(jié)果顯示，其中乙炔的含量為28.2 u L/L，依然嚴(yán)重超出了相關(guān)規(guī)定的數(shù)值。2016年3月4日，在相關(guān)設(shè)備檢修完成再次投入使用72小時(shí)之后，工作人員對(duì)變壓器的取樣、檢測(cè)結(jié)果顯示，乙炔含量達(dá)到了113.4 u L/L，這表明變壓器油中的乙炔含量仍然在持續(xù)增加，處于嚴(yán)重超標(biāo)狀態(tài)。這種狀況意味著變壓器在首次維修之后，其故障并沒(méi)有得到解決，證明采取的處理措施不恰當(dāng)，需要進(jìn)行第二次處理。

2.2 第二次處理

通過(guò)對(duì)吊心開(kāi)展相關(guān)的檢查，工作人員發(fā)現(xiàn)變壓器的硅整流器負(fù)高壓輸出端對(duì)油箱內(nèi)壁進(jìn)行放電。通過(guò)他們綜合分析之后認(rèn)為，應(yīng)該是在初次處理中，工作人員未能夠?qū)枵髌鬟M(jìn)行正確的裝配，所以致使變壓器內(nèi)部發(fā)生了放電情況。在這種情況下，工作人員決定在硅整流器和油箱之間采取屏蔽措施；同時(shí)又一次更換了變壓器油。

因?yàn)樵诔醮尉S修運(yùn)行之后，乙炔含量仍然比較高，分析有可能是因?yàn)樵趯?duì)變壓器處理時(shí)未對(duì)其中的乙炔處理所導(dǎo)致的。因此第二次處理對(duì)變壓器整體進(jìn)行了徹底沖洗。2016年3月9日，再次對(duì)變壓器油抽樣檢查發(fā)現(xiàn)乙炔含量為0.5 u L/L。之后，再次對(duì)變壓器以及硅整流器進(jìn)行了全面清洗。2016年3月11日，檢修完成靜置24小時(shí)之后對(duì)油進(jìn)行抽檢，乙炔含量為0，表明處理使非常干凈的。所以，在2016年3月12日，在設(shè)備投入使用24h后對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，檢驗(yàn)結(jié)果表明其中的乙炔含量為8.5 u L/L，依然處于超標(biāo)狀態(tài)。

這表明工作人員雖然經(jīng)過(guò)兩次非常細(xì)致的檢修和維護(hù)，但是依然未能從根本上清楚故障。為了能夠?qū)υ撛O(shè)備的故障盡快的徹底清除，降低影響，經(jīng)過(guò)研究決定請(qǐng)?jiān)O(shè)備生產(chǎn)廠家派遣專業(yè)的技術(shù)工作人員來(lái)對(duì)其進(jìn)行維修。

2.3 第三次處理

生產(chǎn)廠家在接到維修處理的需要后，最終決定將該設(shè)備運(yùn)回廠里進(jìn)行檢修。

（1）倍頻感應(yīng)試驗(yàn)。雖然在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備做了開(kāi)路試驗(yàn)，且基本無(wú)一次電流，可以初步判定高、低壓繞組匝間、層間不存在短路現(xiàn)象，但為了進(jìn)一步判斷，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了倍頻感應(yīng)試驗(yàn)，結(jié)果合格。證明原先對(duì)高低壓繞組的判斷是正確的。

（2）器身解體、重裝配。為了徹底查清故障，工作人員懷疑此次故障可能涉及到固體絕緣，因此，對(duì)器身進(jìn)行了解體。在解體過(guò)程中，工作人員仔細(xì)檢查了器身上每一個(gè)零部件，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重老化或放電痕跡。這說(shuō)明原先通過(guò)CO2含量的大小來(lái)判斷故障涉及固體絕緣是有偏差的。另外，為了減小殘存的變壓器油對(duì)化驗(yàn)結(jié)果的影響，我們把各零部件放在一個(gè)干凈的油箱內(nèi)，用濾油機(jī)循環(huán)過(guò)濾，同時(shí)，還對(duì)油箱內(nèi)壁進(jìn)行了較徹底的清洗，堅(jiān)決不留任何死角。

（3）試驗(yàn)。之后，對(duì)整流變壓器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)并在模擬電場(chǎng)帶負(fù)載運(yùn)行6小時(shí)之后靜置72小時(shí)，于2016年4月4日，再?gòu)淖儔浩髦谐槿∮蜆舆M(jìn)行色譜檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的結(jié)果顯示其中乙炔含量為0，這充分證明使用的維護(hù)方法是正確的，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的維護(hù)目標(biāo)。2016年4月11日設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，4月16日做開(kāi)路試驗(yàn)正常，通過(guò)取油樣色譜試驗(yàn)也合格。該設(shè)備安全投入運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我們從此例高壓靜電除塵用整流器的故障處理中可以發(fā)現(xiàn)：（1）有時(shí)候設(shè)備出現(xiàn)了放點(diǎn)故障，但是僅僅從設(shè)備的外部特征上來(lái)分析時(shí)很難進(jìn)行判斷的。所以，在實(shí)際工作中，工作人員應(yīng)該定期的對(duì)變壓器油實(shí)施色譜檢驗(yàn)，一遍精準(zhǔn)的對(duì)故障與故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。（2）在實(shí)際的維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中，工作人員要認(rèn)真觀察，不放過(guò)對(duì)每一個(gè)零部件的檢修與觀察。（3）重視對(duì)設(shè)備的檢修與維護(hù)，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，以便于設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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