變壓器安裝過程中存在的問題及解決方案

［關(guān)鍵詞］變壓器；安裝問題；絕緣保護(hù)；接地裝置

［中圖分類號］TM405 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）11–0050–03

變壓器是電力系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，其安裝質(zhì)量影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，在實(shí)際的安裝過程中，經(jīng)常會遇到各種技術(shù)和操作上的問題，這些問題如果處理不當(dāng)，會降低變壓器運(yùn)行效率，甚至引發(fā)安全事故。因此，分析變壓器安裝過程中存在的問題，并提出切實(shí)可行的解決方案，對于保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要意義。

1變壓器基本原理

變壓器的基本結(jié)構(gòu)包括鐵心、繞組及外殼。鐵心一般由硅鋼片疊成，能減少渦流損耗和提高磁通效率。繞組由絕緣的銅線或鋁線制成，纏繞在鐵心的不同部位，形成初級和次級線圈。外殼則保護(hù)變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提供機(jī)械強(qiáng)度和電氣絕緣。

變壓器的工作原理是當(dāng)交流電流通過初級線圈時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場在鐵心中形成交流磁通。由于鐵心是高導(dǎo)磁材料，能集中和引導(dǎo)這些磁通，并將磁通傳遞到次級線圈。交流磁通在次級線圈中感應(yīng)出電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，這種電動勢的大小取決于次級線圈的匝數(shù)和磁通的變化率。通過改變初級和次級線圈的匝數(shù)比，變壓器能升高/ 降低電壓，實(shí)現(xiàn)電壓、電流的變化。

2變壓器安裝技術(shù)要求

2.1變壓器安裝前的準(zhǔn)備工作

變壓器安裝前，需進(jìn)行現(xiàn)場勘察、檢查設(shè)備及制訂技術(shù)方案?，F(xiàn)場勘察即檢查變壓器安裝位置的地基、環(huán)境條件及空間布局等。設(shè)備檢查則是對變壓器及其附件進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，查看其是否處于良好的工作狀態(tài)。技術(shù)方案需明確安裝步驟、技術(shù)要求及安全措施。

2.2變壓器安裝的基本流程

變壓器安裝的基本流程主要包括以下步驟：①地基處理。保證地基穩(wěn)固、平整，并符合設(shè)計(jì)要求。②變壓器就位。采用適當(dāng)?shù)钠鹬卦O(shè)備，將變壓器吊裝到預(yù)定位置。③附件安裝。安裝冷卻系統(tǒng)、保護(hù)裝置及接地裝置等附件。④線路連接。進(jìn)行高壓側(cè)和低壓側(cè)的線路連接。⑤試運(yùn)行。對變壓器進(jìn)行全面檢查和試運(yùn)行。

2.3變壓器安裝的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

變壓器安裝技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為：①前期準(zhǔn)備。變壓器和變電所安裝前，應(yīng)確保室內(nèi)頂棚、墻體的裝飾完成且無滲漏，地面找平層完工，基礎(chǔ)驗(yàn)收合格，預(yù)埋件檢查合格。②安裝要求。變壓器安裝位置應(yīng)正確，附件齊全，油浸變壓器油位正常且無滲油現(xiàn)象。③接地要求。變壓器中性點(diǎn)接地連接方式及接地電阻值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。④連接可靠性。變壓器箱體、干式變壓器支架、基礎(chǔ)型鋼及外殼應(yīng)分別與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接，緊固件及防松零件齊全。⑤試驗(yàn)合格。變壓器及高壓電氣設(shè)備應(yīng)完成并通過交接試驗(yàn)，方能投入使用。⑥保護(hù)連接。配電間和靜止補(bǔ)償裝置柵欄門應(yīng)采用銅芯軟線與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接，截面積應(yīng)不小于4mm²。⑦絕緣及清潔。絕緣件無裂紋、缺損及瓷件損壞，外表清潔，測溫儀表指示準(zhǔn)確。⑧防護(hù)等級。有防護(hù)等級要求的變壓器，其高壓或低壓絕緣蓋板上的開孔應(yīng)符合防護(hù)等級要求。

3變壓器安裝過程中存在的問題

3.1變壓器本體安裝問題

變壓器本體安裝中，存在基礎(chǔ)設(shè)施不符合設(shè)計(jì)要求、變壓器就位困難及絕緣性能下降等問題。如果變壓器基礎(chǔ)的平整度、強(qiáng)度及水平度不足，會導(dǎo)致變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生振動或傾斜，不僅影響其正常運(yùn)行，還會加速設(shè)備的磨損，縮短設(shè)備使用壽命。變壓器通常體積龐大且重量極重，如果吊裝過程中使用的吊具不合格，則會因受力不均導(dǎo)致變壓器外殼或內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞。

在變壓器就位過程中需要對齊基礎(chǔ)設(shè)施，存在任何偏差，設(shè)備都無法正常固定，影響后續(xù)安裝工作的進(jìn)行。另外，安裝過程中，操作不當(dāng)或安裝環(huán)境不符合要求會導(dǎo)致變壓器絕緣性能下降。如在高濕度環(huán)境下安裝變壓器，會導(dǎo)致絕緣材料受潮。安裝時(shí)若有異物進(jìn)入變壓器內(nèi)部，也會影響其絕緣性能，增加設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)。絕緣性能下降不僅會影響變壓器的運(yùn)行效率，還可能引發(fā)電氣故障，危及設(shè)備和人員的安全。

3.2附件安裝問題

附件包括冷卻系統(tǒng)、保護(hù)裝置、接地裝置等。如果冷卻系統(tǒng)安裝不當(dāng)，如冷卻器的位置不正確、冷卻管道連接不牢固或冷卻介質(zhì)流通不暢，都會讓變壓器無法有效散熱。散熱不良會使變壓器內(nèi)部溫度升高，降低其運(yùn)行效率，嚴(yán)重時(shí)還會引發(fā)設(shè)備過熱故障。另外，如果保護(hù)裝置的參數(shù)設(shè)置不正確，會導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中無法及時(shí)響應(yīng)過電流、短路等異常情況，影響變壓器的安全運(yùn)行。接地裝置是保證變壓器及操作人員安全的重要設(shè)備。如果接地裝置的連接不牢固或接地電阻不符合要求，會導(dǎo)致變壓器在出現(xiàn)故障時(shí)無法有效泄放故障電流，從而引發(fā)電擊、火災(zāi)等安全事故。

3.3線路連接問題

變壓器線路連接時(shí)，接線錯誤、接觸電阻過大是常見的問題。接線錯誤（如相序接反）會導(dǎo)致電機(jī)反轉(zhuǎn)、設(shè)備運(yùn)行異常。相間短路會在變壓器投入運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生巨大的短路電流，瞬間損壞變壓器和相鄰設(shè)備。

接地線錯誤連接會導(dǎo)致設(shè)備外殼帶電，增加觸電風(fēng)險(xiǎn)。這些接線錯誤不僅會導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生過電流或短路現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會造成設(shè)備損壞，甚至使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。接觸電阻過大的問題通常是接頭松動、接觸面氧化或污垢堆積等因素引起的。當(dāng)電流通過這些高電阻區(qū)域時(shí)，會產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致接頭部位過熱。這種過熱不僅會加速接頭材料的磨損和老化，還可能熔化絕緣材料，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。極端情況下，接頭過熱還會引起周圍材料的燃燒，造成更大的安全事故。

4變壓器安裝技術(shù)解決方案

4.1變壓器本體安裝技術(shù)改進(jìn)

4.1.1優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施施工

變壓器基礎(chǔ)施工要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。施工時(shí)選用高強(qiáng)度的混凝土和耐久性好的建筑材料，防止基礎(chǔ)在長時(shí)間使用中出現(xiàn)沉降或開裂?；A(chǔ)施工完成后必須進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，測量基礎(chǔ)的尺寸和水平度是否滿足設(shè)計(jì)要求，檢查預(yù)埋件的位置是否準(zhǔn)確等。對埋入基礎(chǔ)的導(dǎo)管、進(jìn)線和出線預(yù)留孔及其他預(yù)埋件，要提前規(guī)劃和布置，避免安裝過程中出現(xiàn)干擾問題。

4.1.2精確控制變壓器就位

使用精度高的起重設(shè)備，并由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)操作人員進(jìn)行吊裝作業(yè)。吊裝過程中，必須選用適合變壓器結(jié)構(gòu)和重量的吊具，并且吊點(diǎn)的位置必須準(zhǔn)確無誤，防止變壓器在吊裝過程中因受力不均而造成損壞。就位時(shí)，利用激光測量儀和水平儀等測量工具，對變壓器的位置、水平度進(jìn)行精確測量，保證變壓器的安裝位置和水平度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。就位后，立即使用專業(yè)的固定裝置對變壓器進(jìn)行臨時(shí)固定，防止在后續(xù)安裝過程中因振動或其他外力作用導(dǎo)致變壓器移動或傾斜。整個(gè)安裝過程中，還需多次復(fù)核和調(diào)整變壓器的位置，通過不斷的微調(diào)、校準(zhǔn)，確保變壓器的最終位置完全符合設(shè)計(jì)要求。

4.1.3加強(qiáng)絕緣保護(hù)與檢測

選用質(zhì)量較高的絕緣材料，其耐電壓、耐熱及耐環(huán)境性能都要符合要求。安裝過程中，應(yīng)特別注意保持絕緣材料的清潔和完整，防止污染物進(jìn)入絕緣層。使用絕緣電阻測試儀、介質(zhì)損耗測量儀等檢測設(shè)備，對變壓器的絕緣性能進(jìn)行詳細(xì)檢測，檢查其絕緣電阻、介質(zhì)損耗角及泄漏電流等參數(shù)。檢測過程中，特別注意高濕度和高污染環(huán)境對絕緣性能的影響。對于可能受到機(jī)械損傷或環(huán)境污染的部位，應(yīng)采取額外的保護(hù)措施，如加裝絕緣護(hù)套、使用耐火材料等。運(yùn)行中，定期進(jìn)行絕緣性能監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理絕緣老化、損壞等問題。另外，還應(yīng)建立完善的絕緣管理制度和記錄，跟蹤每次檢測和維護(hù)的情況，保證變壓器的絕緣始終處于良好狀態(tài)。

4.2附件安裝技術(shù)優(yōu)化

4.2.1冷卻系統(tǒng)的精確安裝與調(diào)試

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求精準(zhǔn)定位冷卻器，讓其與變壓器的連接管道準(zhǔn)確對接。安裝過程中，使用高質(zhì)量的密封材料和連接件，防止冷卻液泄漏。安裝工作完成后，進(jìn)入系統(tǒng)性的調(diào)試階段，包括對冷卻介質(zhì)流通情況的檢查，保證冷卻液在系統(tǒng)內(nèi)流動順暢，無阻塞現(xiàn)象。同時(shí)，監(jiān)測冷卻器的運(yùn)行狀態(tài)，保證其按設(shè)計(jì)參數(shù)正常工作。還要對溫度傳感器的準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，確保其能準(zhǔn)確反映變壓器的實(shí)時(shí)溫度。在調(diào)試過程中，應(yīng)模擬變壓器的實(shí)際運(yùn)行條件，模擬不同的負(fù)載情況和環(huán)境溫度，核查冷卻系統(tǒng)能否在各種工況下穩(wěn)定運(yùn)行，有效散熱，防止變壓器因過熱而損壞。

4.2.2保護(hù)裝置的合理配置與校驗(yàn)

要根據(jù)變壓器的運(yùn)行特點(diǎn)和環(huán)境條件，合理配置過電流保護(hù)、差動保護(hù)及溫度保護(hù)等保護(hù)裝置。安裝過程中，應(yīng)確保每個(gè)保護(hù)裝置的位置和接線符合設(shè)計(jì)要求，并對其進(jìn)行功能測試。校驗(yàn)過程中，使用標(biāo)準(zhǔn)測試儀器對保護(hù)裝置的靈敏度、響應(yīng)時(shí)間及動作準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，核查其能否在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確地響應(yīng)。

4.2.3接地裝置的規(guī)范化施工

要選擇合適的接地材料和接地方式，接地裝置的電阻值必須符合標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行接地線的鋪設(shè)和連接，接地線與變壓器的連接點(diǎn)必須牢固可靠。施工完成后，使用接地電阻測試儀對接地系統(tǒng)進(jìn)行檢測，確保接地電阻值滿足設(shè)計(jì)要求，并在測試中記錄所有數(shù)據(jù)以備查驗(yàn)。此外，也要定期檢查接地裝置的狀態(tài)，及時(shí)修復(fù)、更換老化和損壞的部分。

4.3線路連接技術(shù)提升

4.3.1優(yōu)化接線策略

接線前，須仔細(xì)研讀變壓器的接線圖和制造商提供的說明書，采用顏色編碼系統(tǒng)，為不同的相序和接線端子分配特定的顏色。例如，A 相可能標(biāo)記為黃色，B 相為綠色，C 相為紅色，中性線為藍(lán)色，以便在接線時(shí)可以直觀地區(qū)分，接線完成后由另一名技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)核。為了進(jìn)一步提升接線的準(zhǔn)確性，還可以引入條碼掃描和射頻識別技術(shù)。這些技術(shù)能自動識別接線端子的標(biāo)識，并與預(yù)設(shè)的接線圖進(jìn)行比對，在接線上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和錯誤預(yù)警，減少了人為錯誤的發(fā)生。

4.3.2降低接觸電阻的措施

在變壓器線路連接前應(yīng)對所有接觸面進(jìn)行徹底清潔，去除氧化物、油污及其他雜質(zhì)。應(yīng)選用高質(zhì)量的導(dǎo)電材料和連接件，如鍍銀或鍍錫的接頭，來提高導(dǎo)電性能。線路連接時(shí)，使用專業(yè)的壓接工具，保證連接點(diǎn)壓力均勻，避免出現(xiàn)松動、過緊現(xiàn)象。另外，還可以在接觸面上涂抹導(dǎo)電膏或抗氧化劑，防止接觸面氧化和腐蝕。還要定期檢查線路連接點(diǎn)，及時(shí)緊固松動的接頭，更換受損的連接件。

5結(jié)束語

變壓器的安裝需要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和操作流程進(jìn)行。只有做好前期準(zhǔn)備工作，控制好變壓器就位，加強(qiáng)絕緣保護(hù)與檢測，優(yōu)化附件安裝和線路連接，才能確保變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，要注重安全規(guī)范，加強(qiáng)施工人員的安全意識和技能培訓(xùn)，防止安全事故的發(fā)生?？傊?，提高變壓器安裝質(zhì)量，才能更好地保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。