變壓器器身裝配后絕緣電阻不合格的分析探討

崔廣鵬

摘 要：隨著人們對電力資源依賴性不斷增強，變壓已經普遍運用到社會的各個行業和領域，變壓器的主要作用在于運用電阻對電壓進行改變，對電力使用系統的安全運行具有極為重要的意義。因此，變壓器的生產質量對電力使用系統也至關重要。本文以和諧型交流機車使用的牽引變壓器為實例，為保證變壓器在器身裝配后的運行性能，對其絕緣電阻進行測量，對其存在的不合格現象進行分析，并提出了一些解決問題的方案，以優化變壓器器身裝配的工藝。

關鍵詞：變壓器；器身裝配；絕緣電阻

中圖分類號：TM85 文獻標識碼：A

牽引變壓器在火車動力系統中運用比較廣泛。牽引變壓器制造質量的好壞能夠直接影響到火車動力系統運作的安全性。絕緣電阻在變壓器制造中的地位十分重要，絕緣電阻的好壞是決定變壓器使用壽命和使用性能的主要因素，但在多重原因的影響下，絕緣電阻不合格的情況經常發生。絕緣電阻合格性是相關制造企業在運行中遇到的一個比較棘手的問題。

一、絕緣電阻不合格的原因分析

牽引變壓器在進行器身裝配之后，引線制作之前，通常會以5kV的電子兆歐表對其絕緣電阻進行測量。對于其中存在的絕緣電阻不合格現象進行分析，對比較常見且難以解決的問題進行分類，主要有以下三種；

（一）鐵心夾板和上夾件之間有放電現象

在牽引電阻進行器身裝配之后，其鐵心夾板和上夾件應該處于一個完全解除的狀態，其間絕緣電阻為0。在對和諧型交流機車使用的牽引變壓器，于其器身裝配后測量其絕緣電阻，經常出現鐵心夾板和上夾件之間有放電問題，對其放電原理進行研究發現，導致這一現象的主要原因有：①鐵心夾板和上夾件之間的接觸面積很小，并未按照要求進行全面接觸；②鐵心夾板和上夾件之間無接觸，存在一定的縫隙。

（二）鐵心夾板和下夾件之間存在絕緣電阻偏低現象

牽引變壓器的采用Araldite 2014膠對其其鐵心進行封堵的，在器身裝配后對其鐵心和下夾件之間的絕緣電阻，電阻測量值應待遇10兆歐，但在測量過程中會出現結緣電阻在10兆歐以下的情況，尤其是在冬季以及空氣較為潮濕的環境下，這種情況出現的頻率更高。對這一情況進行研究分析發現，導致鐵心夾板和下夾件之間絕緣電阻偏低的主要原因是，天氣潮濕會讓Araldite 2014膠的凝固時間變短，造成膠體中的水分無法完全蒸干，進而導致絕緣電阻測量值偏低。

（三）鐵心夾板和下夾件之間存在絕緣電阻為0

牽引變壓器在器身裝配后，對其鐵心夾板和下夾件間的絕緣電阻進行測量，其測量值應大于10MΩ，但在實際測量情況下，會出現其間絕緣電阻為0的現象。隔開鐵心夾板和下夾件的材料時Nomex紙絕緣。經研究發現發生鐵心夾板和下夾件之間絕緣電阻為0的主要原因有：①鐵心夾板和下夾件間的Nomex紙絕緣存在損壞，導致兩者存在接觸，讓絕緣電阻變為0。②上夾件和下夾件之間的拉螺桿部位絕緣出現問題，導致兩者之間為接通狀態。

二、處理方案

對絕緣電阻不合格的原理進行研究，尋找出杜絕絕緣電阻不合格的處理方法，從根本上杜絕變壓器器身裝配后絕緣電阻不合格現象。并將制定的方案經過實際工作驗證，證實其可行性。

對于鐵心夾板和上夾件之間有放電現象這一問題，需要先對鐵心夾板和上夾件之間的接觸進行查看，觀察其間是否存在毛刺，導致兩者出現點接觸現象。若兩者間存在毛刺，則放電現象由毛刺引起，需要將上夾件進行拆解，將其間的毛刺進行清除；然后再檢查兩者之間是否存在縫隙，若出現縫隙，則是由于上夾件上的穿心螺桿與上其兩端的連接螺栓出現松動，這一情況需要對上夾件兩端連接螺栓部位的調整墊數量進行適當縮減。若能夠讓上夾件兩端連接螺栓部位的調整墊數量合理，并按照相關要求擰緊穿心螺桿的連接螺栓，讓鐵心夾板和上夾件得到全面接觸，就能夠有效解決放電問題。

對于鐵心夾板和下夾件之間存在絕緣電阻偏低現象，主要是因為Araldite 2014膠未能完全凝固即進行了變壓器的器身裝配。因此，只需要在引線制作完畢后，將其進行回爐再干燥操作，并再次利用兆歐表測量器件絕緣電阻，若Araldite 2014膠中的水分已經被蒸發完全，則絕緣電阻測量會大于10MΩ。在此過程中，要讓Araldite 2014膠中的水分得到完全蒸發，無法對鐵心夾板和下夾件之間的絕緣電阻造成影響，就需要在線圈套裝進行鐵心裝配的之前1-2天完成注膠操作，讓膠體能夠得到充分的凝固。

鐵心夾板和下夾件之間存在絕緣電阻為0是一個比較復雜的情況，涉及因素較多，其中包括配件而質量、操作工藝、和起身調運不當等，處理起來也比較棘手。先利用5kV的電子兆歐表對鐵心夾板和下夾件的絕緣電阻進行測量，由于電壓較大，會造成Nomex紙絕緣破損處出現放電現象，根據放電聲音判定絕緣破損的位置。若該聲音由鐵心夾板或者下夾件發出，則可能是兩者之間有毛刺，在制造過程中因不明原因導致鐵屑落入兩者之間，對Nomex紙絕緣造成損害。這種情況，可采取高壓電將鐵心夾板和下夾之間的毛刺或者鐵屑燒毀，若出現毛刺或者鐵屑體積較大則需將下夾件拆解，清除毛刺或鐵屑，并在期間重新放入一張Nomex紙絕緣。若聲音出現的部位在下夾件和拉螺旋桿的連接處，則可判定此處為絕緣破損的位置。對下夾件拉螺旋桿的絕緣套管進行檢查，觀察其是否存在損壞，致使拉螺旋桿和下夾件呈接通狀態，致使鐵心夾板和下夾件間絕緣電阻為0的情況。這一情況的處理方法是換上新的絕緣套管。

結語

在實際操作中，變壓器起身賺夠而后經常出現絕緣電阻不合格的情況，對變阻器的性能造成很大影響。以牽引變電器為例，通過對絕緣電阻不合格的原因進行研究，對期間存在的主要問題進行了分析，并對這些問題提出了一些解決方案，以此提高牽引變壓器的絕緣性能，讓其運行可靠性得到提高，使用壽命得到增強。

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