干式變壓器事故分析及現場試驗、防范措施

張蒙

摘 要：隨著電力事業的發展，對變壓器的功能、質量等各方面要求越來越高，為防止事故發生，應當提前加以防范。本文以干式變壓器為例，結合實際案例分析了常見的故障，然后提出了相應的解決對策和防范措施。

關鍵詞：干式變壓器 故障防范 絕緣

變壓器為電力系統之中的必備設備，主要功能是轉換電壓，維持電能和傳輸之間的平衡關系，提供優質的電力供給。而變壓器在運行的過程中經常會出現問題，有些嚴重問題會使電力系統出現癱瘓現象，因此，在發現變壓器出現錯誤傾向時應及時進行處理，避免出現更嚴重的故障。干式變壓器是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器，廣泛用于局部照明、高層建筑、機場、碼頭CNC機械設備等場所。干式變壓器的結構與油浸變壓器略有不同，其鐵芯和繞組并沒有浸在絕緣油中，加上絕緣材料為阻燃型，所以液體泄漏較少，且對環境污染很小。隨著技術的不斷發展與提升，其體積越來越小，損耗越來越低，質量水平不斷提高，有著極廣泛的應用。然而實際運行過程中，受內外諸多因素影響，難免出現故障，需及時進行現場分析，予以解決，并采取相應的防范措施，以防再次出現故障。

一、干式變壓器現場事故分析

1.事故1。某企業于2014年8月購進兩臺SCB10-1600/35干式變壓器，購買時通過調試，運行良好，并無任何故障。2016年2月2日，公司職員給維修部打電話，言稱變壓器近日來連續發出放電聲，且聲音越來越明顯。問明情況，維修人員立即趕赴現場，發現與變壓器D形連接的裸露導電桿距離高壓電纜較近，其間距離低于100mm，不符合安裝要求。因為距離過近，變壓器放電致使高壓電纜的絕緣明顯受損。幸虧企業職員通報及時，若絕緣被損壞，其后果不堪設想。維修人員進一步詢問，得知當初安裝時，并未邀請專業的電氣安裝隊伍，為了節省成本，而是請企業內部一些有經驗的老員工合力安裝，且安裝后直接投入使用，并未通過相關試驗檢驗。

2.事故2。某公司是一家電力公司，負責當地的電力輸送，采用的是SGB10-1600/60干式變壓器。2016年5月26日，A區2號變壓器在作業過程中發出“吱吱”的噪音，剛開始呈間歇性響動，后來間隔時間越來越短，而且C相高壓繞組開始出現火花放電，及時引起了工作人員的注意。維修人員接到通知后，立即停電檢查，很快就發現，原來是C相溫控裝置的測溫探頭在運行中脫落，搭在了高壓繞組的絕緣筒上，從而引起噪音和放電現象。又經過一番詳細檢查，確認一切安好，沒有其他故障，維修人員將探頭安回原來位置，故障隨之解決。6月13日，B區11號變壓器在變送電過程中，發出噼噼啪啪的噪音，同樣伴有火花放電現象。維修人員隨即停電展開檢查，原來是鐵芯接地片的螺栓松脫，引起鐵心拉桿松動，進而產生懸浮電位，隨著電位差的增大，絕緣被擊穿，這才出現故障。確定原因后，維修人員先認真清理了接地點的絕緣漆和氧化層，然后對螺栓加以固定，故障解決。

3.事故3。某公司購置了44臺6KV-10KV的干式變壓器，分布地點各不相同，總體運行狀況良好。2015年9月15日，7號變壓器突然發生跳閘故障，斷路器柜的“一次接地”和“二次接地”信號燈先后亮起，監測屏幕顯示，變壓器低壓側次總失壓跳閘。維修人員立即展開調查，發現高壓側A相依舊正常運行，但B相、C相則出現了電流故障。通過進一步分析，初步判斷為B相線圈出現短路，接著發現B相的高壓側和低壓側均出現明顯的發黑痕跡，最終確定為B相線圈高壓和低壓之間的絕緣遭到破壞，在斷路器跳閘過程中，B相單相接地，從而引起接地信號動作。在總結原因時，因為故障發生時，只有B相、C相電流增大，而A相則沒有太明顯的變化，低壓側總也并沒有過電流或者過負荷的信號，基本可以排除負荷過大引起的故障。后來，該公司相繼又有幾臺干式變壓器運行時出現故障，皆是絕緣被擊穿導致。為徹底解決這一問題，公司與干式變壓器生產商聯系，生產廠家派技術人員前來公司查明原因，認為主要原因在于在長期運行中，變壓器內部的絕緣需要承受很大的電壓，多少會有損失，隨著電場強度值的增加，絕緣薄弱處極易出現放電現象，而7號變壓器發生故障，正是由高壓側線圈局部放電直接引起的。局部放電對絕緣危害極大，還可能影響到變壓器溫度報警，所以應引起高度重視。

總之，干式變壓器事故發生有多種原因，有的事故影響小一些，有的事故影響巨大，因此，不論何種事故，都需要引起足夠的重視，第一時間予以處理。

二、干式變壓器事故防范措施

1.安裝防范。干式變壓器的安裝工作頗為重要，直接關系到后續使用，應當嚴格按照規范進行安裝，特別是對地絕緣，需保證其間距達到要求，以防出現安全事故。安裝不當還容易引起外部弧光放電，同樣會引起變壓器故障。所以，安裝工作盡量由專業人員負責，對地絕緣距離需滿足電壓等級要求。為提升其對地絕緣強度，還可以使用高壓絕緣護套加以保護。安裝完成后，注意進行試驗檢驗，以確保變壓器能夠正常工作。需注意的是，高壓電纜和變壓器的試驗驗收往往是單獨進行，但通過后并不能保證兩者連接后沒有故障，所以盡量在其連接后，共同開展耐壓試驗。

2.噪音防范。引起噪音的原因有很多，比如電壓過高導致變壓器過勵磁、懸浮電位引起噪音、底座安裝不牢固、風機等零部件共振缺陷等。所以為減少噪音故障發生，應嚴格按照規范進行安裝，螺栓以及零部件銜接處加以緊固，確保沒有松動。如果存在振動問題，可用膠皮填縫隙予以解決。

3.局部放電防范。生產廠家采用新的技術，對干式變壓器的結構、材料、工藝重新調整，使得設備整體性能得到提升。企業在使用干式變壓器過程中，應注意日常維護保養。改變干變現場運行環境，對干變室進行密封，有單獨的通風降溫系統，定期清灰。停運和保管期間，要采取有效措施防止絕緣受潮，具體措施包括定期通電和啟動風冷裝置等。交接或維護保養后，一定要做變壓器絕緣局部放電檢測試驗。

三、結語

干式變壓器具有諸多優勢，在實際中的應用越來越多，但運行時由于環境不同，加上各種因素影響，可能會出現各種故障。在此情況下，應當根據故障現象，及時分析故障原因，并采取相應的解決對策。當然，更重要的還是做好防范工作，消除故障隱患。

參考文獻：

[1]吳海鵬.干式變壓器故障原因分析及正確維護與運行[J].商品與質量，2016，22（6）：109.

[2]年泓昌，蘇鵬飛，董志國.干式變壓器常見故障分析與處理[J].電工電氣，2015，20（5）：43-46.

[3]李霞.一起典型的35kV干式變壓器爆炸事故分析及反思[J].北京電力高等專科學校學報，2010，24（27）：140.

[4]李潔，朱林鴻.干式變壓器現場常見故障與解決對策[J].技術與市場.2015（08）：140.

[5]王京，馬洪波.干式變壓器技術的發展及其在電力生產中的應用綜述[J].電力科學與工程.2007（05）：110.

[6]張真濤，嚴德實，張新宇.干式站用變壓器存在的問題及設計選型安裝建議[J].變壓器.2010（11）：35.