淺談干式變壓器在水利工程中的應用

許 平 呂 良 丁里廣

一、干式變壓器種類特點及選用

1.干式變壓器的種類及特點

干式變壓器指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器，根據結構不同，可分為開啟式、封閉式和澆注式。

開啟式是常用型式，其器身與空氣直接接觸，適用于比較干燥而潔凈的室內環境（環境溫度20℃，相對濕度不超過80%），一般有空氣冷和風冷兩種冷卻方式。

封閉式器身處在封閉的外殼內，與外部空氣不直接接觸，可用于較為惡劣的環境中，特別適合于易燃、易爆等防火要求高的場所安裝使用。

澆注式是通過澆注環氧樹脂或其他樹脂作為主絕緣，整個線圈導體都被樹脂的固體絕緣層所包封，因而不僅潮氣難于浸入，完全阻斷了導體被各種有害氧體和腐蝕化學成分侵害的可能，其防潮與防污的性能特別好，可工作于極端惡劣的環境條件下。

相對于油浸式變壓器，干式變壓器因沒有油，運行起來更安全穩定，后期維護少，也沒有火災、爆炸、污染等問題。特別是新的系列，損耗和噪聲降到了新的水平，為變壓器與低壓屏置于同一配電室內創造了條件，可減少水利工程建設成本并方便運行維護。

2.干式變壓器的選用

水利工程單位多承擔著供水、抗旱、防汛、泄洪等任務，供配電設備運行在不同的天氣條件和環境下。根據對干式變壓器各種類型特點的對比，水利工程單位應采用環氧樹脂澆注式干式變壓器，可在100%的相對濕度和其他惡劣環境中運行。防護方式通常選用IP23防護外殼，可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入造成的短路停電等惡性故障。冷卻方式采用強迫風冷，輸出容量可提高50%，變壓器可在額定容量下長期連續運行，并可以斷續過負荷運行，或應急事故過負荷運行。

二、干式變壓器的檢查與運行維護

1.干式變壓器的檢查

干式變壓器投運后每2～3月進行一次檢查，以后每年進行一次檢查。主要檢查內容為：澆注型繞組和相間連接有無積塵，有無龜裂、變色、放電等現象，絕緣電阻是否正常；鐵芯風道有無灰塵、異物阻塞，有無生銹或腐蝕等現象；繞組壓緊裝置是否松動；指針式溫度計等儀表和保護裝置動作是否正常；冷卻裝置包括電動機、風扇軸承是否良好。

2.負荷監視

干式變壓器有較強的過載能力，可允許短時間過載。變壓器通過溫控系統實現對負荷過載的監控和測試。自冷式變壓主配置溫控箱，繞組溫度超過安全值，溫控箱會發出信號，強迫風冷配置溫控箱停啟冷卻風機，并發出超溫報警信號和超溫跳閘信號。干式變壓器的繞組、鐵芯最高溫度不得超過155℃，最高溫升為100K。在超負荷運行中應密切注意溫度變化，切忌因溫升過高而損壞絕緣導致無法恢復運行。

3.干式變壓器的定期試驗周期

干式變壓器安裝運行后，應定期進行預防性試驗，周期一般為2～3年，試驗項目及要求見表1。

三、干式變壓器的常見故障處理

1.變壓器超溫

干式變壓器多數安裝了溫度監控裝置，能顯示三相繞組實時溫度，一般當繞組溫度達到130℃時會發出高溫報警信號，當繞組溫度超過150℃時動作于跳閘，即超溫跳閘。由于干式變壓器超載能力比較強，一般過負荷的情況不會引起溫升過高，如出現異常超溫，多是由于風機損壞、通風不良等原因造成的排風不暢引起，應查明原因，予以處理。

2.變壓器有放電聲或匝間短路

干式變壓器對環境要求比較嚴格，表面灰塵過多、受潮可導致沿面放電，破壞絕緣。還有的由于制造工藝問題如氣泡、絕緣不勻等，在外界條件作用下也有可能運行一段時間后發生放電現象，所以應加強巡視和檢修清掃及預防性試驗工作。

3.有載調壓干式變電器的有載調壓開關發生故障

有載調壓裝置制造工藝水平不高，故障率高，燒壞應直接更換。

4.噪音偏大

噪聲是變壓器的固有特性，但是如果聲音過大或者異常就應及時處理。干式變壓器的噪音偏大或者異常主要有以下幾種情況：

（1）電壓問題

由于運行電壓偏高，使變壓器過勵磁，響聲增大且尖銳。可將分接檔放在適合檔位，在保證低壓供電質量的前提下，盡量把高壓分接向上調（低壓輸出電壓降低），以此消除變壓器的過勵磁現象，同時降低變壓器的噪音。

（2）風機、外殼及其他零部件的共振問題

變壓器的風機、外殼和其他零部件松動引起共振造成的噪音偏大，可緊固相關螺絲、螺栓，或者在松動部位墊上膠皮，可解決松動引起的噪音。

表1 干式變壓器的預防性實驗項目

（3）安裝問題

變壓器安裝基礎不牢固、不平整，或者底板太薄會加劇變壓器震動，造成噪音偏大?？蓪υ惭b方式進行改造，或者變壓器下面加防震膠墊，可解決部分噪音。

（4）安裝環境的影響

變壓器室大而空曠，或者離墻太近，引起回音或噪音疊加，造成噪音偏大。可在變壓器室內適當加裝吸音材料。

（5）母線橋架振動的問題

由于并排母線有大電流通過，因漏磁使母線產生振動，母線橋架的振動將嚴重影響變壓器的噪音，此噪音隨負荷大小變化而變化。將母線固定好，或低壓出線采用軟連接即可。

（6）變壓器鐵芯自身共振

由于硅鋼片接縫處和疊片之間存在因漏磁而產生的電磁吸引力造成的噪音。通過緊變壓器上的螺絲，包括夾件兩頭螺絲、穿心螺絲、墊塊壓釘螺絲，或在變壓器下面加防震膠墊，可解決部分噪音。

（7）變壓器線圈自身共振

當繞組中有負載電流通過時，負載電流產生的漏磁引起繞組的振動而產生不均勻噪音。將墊塊壓釘螺絲全部緊一遍，增加線圈的軸向壓緊力可以解決問題。

（8）變壓器缺相的問題

由于變壓器缺相，不能正常勵磁，產生噪音。可通過變壓器停電，更換變壓器高壓保險解決問題。

四、結語

目前，我國生產干式變壓器的性能指標及制造技術已達到世界先進水平。隨著水利大建設的又一次到來，以及干式變壓器在節能降噪、環保可靠、多功能、大容量方面的進一步發展，其在水利工程變配電領域將得到更廣泛的應用