變壓器在線故障監(jiān)測(cè)可行性分析

閆睿智 彭雪

摘 ?要：輸配電系統(tǒng)中的核心內(nèi)容就是變壓器，是企業(yè)用電設(shè)備提供能量的重要支撐，能夠保障企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)等的正常順利運(yùn)行，一旦企業(yè)變電器出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的所有用電設(shè)備不能夠保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響企業(yè)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。文章主要通過(guò)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)干式變壓器的缺陷設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定分析，并對(duì)此提出了干性變壓器在線故障監(jiān)測(cè)可行性分析，為更好地幫助實(shí)際中干式變壓器的故障排除。

關(guān)鍵詞：變壓器;在線故障;監(jiān)測(cè);可行性分析

中圖分類號(hào)：TM407 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：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(duì)干式變壓器來(lái)說(shuō)，其較為普遍應(yīng)用于煤礦井下，供電方式有兩種，即固定式供電以及移動(dòng)式供電，其外形也是不盡相同的，但從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)如出一轍。本文通過(guò)移動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討，分析了干式變壓器保護(hù)在設(shè)計(jì)中的缺陷的創(chuàng)新思路，并提及了相應(yīng)的可行性方案，希望針對(duì)干式變壓器安全運(yùn)行以及在線故障檢測(cè)方面給予一定保障，進(jìn)而保障干式變壓器得以穩(wěn)定長(zhǎng)久的運(yùn)用。

1 干式變壓器現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)介紹

1.1 干式變壓器結(jié)構(gòu)

本文所介紹的移動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)組成部分為三部分，即高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、干式變壓器和低壓保護(hù)箱、配電箱。其箱體的主要制成材料為鋼板焊制，而針對(duì)箱體兩側(cè)面的結(jié)構(gòu)為瓦楞狀鋼板，隔爆結(jié)合面安置在箱體和箱蓋、箱蓋與搞地下開(kāi)關(guān)之間。在隔爆箱體上部設(shè)有隔爆型高壓電纜接線腔，同時(shí)在電纜引入裝置分別設(shè)置在隔爆箱左右。其中一個(gè)供電纜作為進(jìn)線使用，而另外一個(gè)電纜則并聯(lián)供出線使用。隔爆箱為長(zhǎng)方形的箱體，整個(gè)箱體被中間隔板隔成三個(gè)單獨(dú)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(cè)，而刀閘隔離開(kāi)關(guān)會(huì)在上腔隔離開(kāi)關(guān)腔內(nèi)進(jìn)行裝置，信號(hào)取樣單元以及真空斷路器則裝在下腔，而斷路器的導(dǎo)入方式為左右兩個(gè)導(dǎo)條進(jìn)行導(dǎo)入工作，并且電路器能夠在兩根導(dǎo)條內(nèi)部進(jìn)行固定。隔離開(kāi)關(guān)分合閘手柄、斷路器機(jī)械合閘手柄以及機(jī)械閉鎖裝置等會(huì)在箱體的右側(cè)板上進(jìn)行設(shè)置。干式變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有抗短路能力強(qiáng)、維護(hù)工作量較小、運(yùn)行效率高、體積小以及低噪音等，因此對(duì)于一些防火、防爆等性能要求較高的場(chǎng)所進(jìn)行使用[1]。

1.2 變壓器保護(hù)部分

因變壓器高低壓保護(hù)裝置的控制部分設(shè)計(jì)并安裝在高壓端以及低壓保護(hù)箱內(nèi)，所以變壓器在判斷故障現(xiàn)象的檢測(cè)方式為針對(duì)電壓信號(hào)以及流過(guò)電流互感器的電流信號(hào)來(lái)進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)會(huì)存在兩個(gè)盲區(qū)與主控線路中。盲區(qū)一，高壓側(cè)接線端和高壓側(cè)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(qū)范圍;盲區(qū)二，低壓側(cè)接線端以及低壓側(cè)接線端連線，變壓器末端出現(xiàn)、連線、接線絕緣座、電流互感器連接導(dǎo)線的以上部分為盲區(qū)二的范圍內(nèi)容。

2 干式變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷分析

因移動(dòng)變壓器設(shè)計(jì)組成的三個(gè)部分為高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、干式變壓器和低壓保護(hù)箱、配電箱，而變壓器的兩個(gè)端頭分別為保護(hù)部分，通過(guò)耐絕緣的接線端子和銅接線柱完成變壓器與其兩個(gè)端頭之間的通電連接，在進(jìn)行連接的過(guò)程中應(yīng)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(shè)計(jì)方式對(duì)以下兩種存在的缺陷情況進(jìn)行了一定保護(hù)。缺陷一，變壓器內(nèi)部的接線端子和接線柱之間出現(xiàn)因基礎(chǔ)不良而導(dǎo)致的發(fā)熱狀態(tài)時(shí)，會(huì)損壞接線端子的絕緣作用，這個(gè)損壞現(xiàn)象極難被發(fā)現(xiàn)，因變壓器的溫度監(jiān)控不會(huì)產(chǎn)生太大的變化，因而溫度保護(hù)功能不會(huì)進(jìn)行任何動(dòng)作，所以對(duì)于事故來(lái)說(shuō)極易發(fā)生。缺陷二，變壓器對(duì)采用信號(hào)采集方面的保護(hù)只能監(jiān)控電流互感器以下的供電情況以及運(yùn)行狀態(tài)等，而針對(duì)電流互感器以上的部位來(lái)說(shuō)，就會(huì)失去相應(yīng)的監(jiān)測(cè)作用。因此一旦發(fā)生間歇式漏電以及長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象位置為低壓接線柱或者低壓側(cè)電流互感器以上的銅帶，會(huì)造成損壞絕緣的故障，進(jìn)而使其絕緣作用喪失，發(fā)生事故。

3 干式變壓器結(jié)構(gòu)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(jié)合面之間為變壓器的接線端位置，而針對(duì)干式變壓器的兩端位置來(lái)說(shuō)，螺絲是結(jié)合面的整體結(jié)構(gòu)形態(tài)，因此對(duì)于想要經(jīng)常性的打開(kāi)進(jìn)行檢修來(lái)說(shuō)是存在一定困難的。并且移動(dòng)式變壓器大多都是在煤礦的生產(chǎn)開(kāi)采區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用，繁重的生產(chǎn)任務(wù)，且在采區(qū)的巷道中進(jìn)行安裝變壓器，需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行運(yùn)行，所以針對(duì)檢修來(lái)說(shuō)，有一定的空間所限，因而導(dǎo)致其不能及時(shí)或定期的開(kāi)展維修工作。通過(guò)大量的實(shí)踐研究，可以通過(guò)以下方案進(jìn)行解決，希望給相關(guān)人員的工作提供一些參考性的借鑒。

在不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下，把通氣孔設(shè)置在變壓器的殼體上部，并且把瓦斯監(jiān)測(cè)裝置安裝在通氣孔上方。通過(guò)對(duì)煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行利用以及連接瓦斯監(jiān)測(cè)裝置，從而促使變壓器運(yùn)行的在線監(jiān)控得以有效實(shí)現(xiàn)，給巡檢人員的工作提供一定便利以及相應(yīng)的依據(jù)進(jìn)行參考。因封閉狀態(tài)時(shí)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，所以其在正常狀態(tài)下的運(yùn)行過(guò)程中，并不會(huì)產(chǎn)生瓦斯氣體。但是一旦故障發(fā)生在變壓器內(nèi)部或者接線柱位置，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定量的瓦斯氣體，而在變壓器上部安裝的瓦斯探頭會(huì)在此時(shí)產(chǎn)生警報(bào)，進(jìn)而對(duì)維修人員的檢修工作進(jìn)行及時(shí)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(guò)程中，變壓器防水端的設(shè)置有意向另一端略低，促使變壓器一旦出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，則氣化部分是或多或少都會(huì)出現(xiàn)的，對(duì)產(chǎn)生的氣進(jìn)行沉淀的過(guò)程中，此時(shí)判斷是否有故障現(xiàn)象存在的方式通過(guò)放水孔對(duì)變壓器內(nèi)部進(jìn)行一定合理的判斷。

3.2 變壓器接線柱或?qū)Ь€間歇放電故障解決方案

對(duì)于高壓間接式來(lái)說(shuō)，雖然其具有極小的放電故障發(fā)生，但對(duì)變壓器來(lái)說(shuō)很容易促使其產(chǎn)生一些保護(hù)動(dòng)作。因放電故障是發(fā)生在移動(dòng)變壓器的高壓側(cè)接線柱位置，此時(shí)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)措施為移動(dòng)變壓器自身高壓保護(hù)以及對(duì)移動(dòng)變壓器上一級(jí)高爆開(kāi)關(guān)的保護(hù)。而對(duì)于低壓側(cè)接線柱來(lái)說(shuō)，如果其出現(xiàn)間歇式的輕微放電現(xiàn)象，則上述保護(hù)措施不會(huì)對(duì)其起到一定的保護(hù)作用。因電流互感器之上是低壓側(cè)接線柱的位置，此時(shí)具有較小的放電點(diǎn)電流現(xiàn)象，通過(guò)變壓器進(jìn)行相應(yīng)的變壓作用后，會(huì)在變壓器高壓側(cè)產(chǎn)生一定的保護(hù)作用。因此本文提出如下解決方案：

對(duì)變壓器的低壓側(cè)的饋出線開(kāi)關(guān)進(jìn)行合理選擇，在促使移動(dòng)變壓器保護(hù)以及低壓饋電開(kāi)關(guān)保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)有效配合的基礎(chǔ)上，使得電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電得到饋電開(kāi)關(guān)的保護(hù)，進(jìn)而進(jìn)行及時(shí)檢查并有效處理，使得低壓側(cè)的安全運(yùn)行得以有效實(shí)現(xiàn)[2]。

4 效果可行性分析

這種思路可以說(shuō)是一種具有一定創(chuàng)新性質(zhì)的思維模式以及思考方式，不僅不會(huì)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，同時(shí)還能夠及時(shí)進(jìn)行診斷干式變壓器以及移動(dòng)變壓器存在的故障，對(duì)設(shè)備運(yùn)行來(lái)說(shuō)給予了進(jìn)一步的保障，同時(shí)具有一定可行且簡(jiǎn)單的操作模式，推廣應(yīng)用價(jià)值非常強(qiáng)，因此可以進(jìn)行更為廣泛運(yùn)用，更好地保障變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文探討的干式變壓器在線故障檢測(cè)可行性分析過(guò)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(diǎn)優(yōu)勢(shì)等，能夠使操作過(guò)程更加簡(jiǎn)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(qiáng)，對(duì)我國(guó)目前現(xiàn)有的其它干式變壓器以及移動(dòng)變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，能夠給予極大的啟發(fā)，而且其科學(xué)依據(jù)較強(qiáng)，使用價(jià)值較高，同時(shí)也充分實(shí)現(xiàn)了變壓器在線故障監(jiān)測(cè)可行性分析的有效性，在某種程度上可以對(duì)我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展，起到一定推動(dòng)作用。

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