礦井開采過程中設備變壓器故障及維護分析

杜華東

（黑龍江礦安安全生產技術有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

在礦井開采的電力系統中，變壓器是極其重要、不可或缺的電氣設備，變壓器能否安全運行，對整個礦井采礦的生產能否順利高效的運行有著直接的關系[1]。而在生產過程中，變壓器一旦出現故障，不僅會使得礦井的生產無法順利進行，同時，也會很大程度上威脅到采礦人員的生命安全。因此，在采礦生產的過程中，需要定期對于變壓器進行維護與檢查，并對于異常情況重視起來，采取措施予以解決，從而有效保障變壓器的安全穩定運行，保障整個采礦過程的安全。

1 礦井用變壓器常見故障分析

變壓器出現問題，往往不是一個短時間的過程，在問題發生之前，一般就會出現異常的情況，這些輕微的異常情況沒有得到重視，于是在循環往復的變壓器運行中，故障變得嚴重，導致出現一些大的故障，造成直接和間接的損失[2]。相關的專業人員應當隨時關注變壓器的情況，檢查變壓器是否是在正常穩定的運行。

除了要對于變壓器運行過程中的聲音、震動、溫度等進行檢查，同時，對于變色、氣味，以及運行中，變壓器的外部狀況等都需要有全面地掌握，來準確判斷變壓器是否在正常的運行，如果有異常情況，需要準確分析這些異常情況產生的原因，具體是哪一個部位出現了異常，異常的程度如何，并按照實際的情況，采取合理有效的措施。以下幾種情況，是變壓器運行中比較常見的故障。

第一，變壓器的響聲。與正常運行情況下不同，且有時伴隨著噪音，有可能是以下幾種原因造成的：第一種原因，就是鐵芯夾緊螺栓產生了比較大的松動，這個螺栓一般都是很緊的狀態，但是因為變壓器運行過程中，會產生震動，那么螺栓因為長期受到震動，所以松動了。第二種原因，就是變壓器里，有緊固的零件松動了[3]。第三種原因，就是因為變壓器的電壓超出了限定值。在正常的情況下，變壓器應當始終保持在限定電壓以下運行，一旦電壓超出了限定電壓，且超出了比較高的一個范圍，變壓器就會出現非常強烈的噪音，而且這種情況也會導致變壓器本身的溫度升高，內部零件也會有一定的損傷，大大縮短變壓器的使用壽命。第四種原因，繞組引出線和變壓器的箱壁之間的距離太短，形成了閃絡放電的情況。第五種原因，變壓器的接地線出現斷裂，鐵芯會對于電勢有所感應，從而在斷線的地方產生火花。

第二，變壓器的局部出現發熱現象，且發熱比較嚴重，有兩種情況，第一種情況，是分接開關出現了接觸不良的現象，可能原因有：接觸的壓力不夠；觸頭之間有異物，導致了接觸不實；觸頭在運行過程中燒傷；定位指示與實際情況不符合。第二種情況是匝間出現了短路，可能的原因有：在制造的時候出現疏漏，遺留了暗傷，造成一定的隱患；絕緣出現老化，難以起到作用；長期在超出負荷的情況下運行；散熱條件出現惡化，也會導致匝間短路，進而使得變壓器局部發熱。第三種情況是鐵芯硅鋼片，片間出現了短路，可能的原因有：鐵芯硅鋼片片間的絕緣損壞或者穿心螺絲絕緣損壞了，導致絕緣無法起到應有的效果，也會造成發熱嚴重的情況。

第三，變壓器有異響。異響的情況有幾種不同，不同異響造成的可能原因是不同的，如果變壓器內部有比較重而且沉悶的嗡嗡聲，可能的原因是變壓器是在超負荷運行，或者是電壓超過了限定值，使得內部的零件振動產生的；如果內部和外部都有比較大的嗡嗡聲，或者其他振動的雜音，有可能是出現了短路，使得整個變壓器被強大的電動力影響，發生振動[4]。如果變壓器的內部有類似氣泡溢出的聲音，可能是由于繞組出現了比較大的故障，使得繞組附近的零件出現了嚴重發熱的情況。分解開關接觸不良或者匝間短路造成的局部嚴重發熱，都會出現這種聲音。如果變壓器的套管有放電聲，可能是由于套管的臟污、邊面上的釉質脫落或者變壓器出現了裂紋；也可能是整個變壓器或者套管發生了表面局部放電的情況。如果是套管出現了問題，在光線比較暗的陰天或者晚上，還可以看到電暈輝光或者小火花。如果變壓器內部出現連續的并且比較有規律的撞擊聲，或者摩擦聲，可能是由于內部的一些零部件因為振動造成了接觸，或者是靜電放電引起，這類故障需要在檢修時進行排除。如果變壓器內部出現類似于敲擊聲或者刮風聲的聲音，可能由于變壓器的鐵芯夾件或者對于鐵芯進行壓緊的螺釘出現了松動。

第四，變壓器漏油，且漏油得比較嚴重。在變壓器運行中，一個比較普遍的現象就是漏油，如果油位還在限定范圍內，可以正常運行，或者在檢修的時候進行排除，但是如果變壓器漏油比較嚴重，或者連續不斷的外溢，導致在油位計上已經見不到油位，就需要引起重視，不僅要立即停止變壓器的運行，還需要及時進行補漏和加油的操作。

2 礦井用變壓器的維護

對于變壓器的維護，相關工作人員應當定期進行檢查，并隨時關注監視控制盤上的儀表指示，一旦變壓器出現超負荷運行，需要加強監視，從而有效發現運行過程中發現的故障，并及時采取措施進行處理。對于有工作人員的變電站，變壓器容量較小時，至少需要每天檢查；容量在中等范圍內，每次輪班需要檢查一次；變壓器容量比較大的，每兩小時檢查一次。而有一些變電站沒有工作人員，針對容量小的變壓器和柱上變壓器，每兩個月至少需要檢查一，針對容量中等的變壓器，每個月至少一次，針對容量比較大的變壓器，每十天至少檢查一次。

變壓器的檢查中應當包含上層油溫是否超過了允許的范圍。因為每一臺變壓器的負荷大小和冷卻的條件是不同的，加上季節的影響，正在運行中的變壓器是不能以上層油溫不超過允許范圍來作為判斷的，應當結合以往的運行經驗，與上次的上層油溫相對比，此外，還需要增加油箱的散熱面積，安裝油冷卻裝置，使得上層油溫始終在可控的范圍內。

變壓器的日常維護中應確認套管是否有臟污，是否有裂紋，是否有放電的痕跡，冷卻裝置是否是正常運行的狀態。在炎熱的夏季，本身氣溫就很高，加上變壓器持續運行，冷卻效果不好或者散熱面積小，導致散熱的效果不好，很容易造成變壓器異常發熱，發熱量大于散熱量，使得油溫過高。

變壓器日常檢查時，需要確認變壓器的聲音是正常的，變壓器在正常運行的情況下，一般是會有均勻的嗡嗡電磁聲，包括井下使用的隔爆型干式變壓器，而如果聲音發生了改變，或者出現異常，應當及時檢查出現了什么問題，并迅速上報給相關的專業人員，以便及時進行檢修。

在對于變壓器的定期檢查過程中，應當檢查油枕和充油套管的油面高度、顏色，以及封閉處是否有漏油現象。油面通常會有一個限定的高度，如果油面過高，可能由于冷卻裝置的不正常運行，或者變壓器內部出現了故障。如果油面過低，需要檢查各個密封處是否出現了漏油的現象，油的閥門是否是關緊的狀態。油的顏色在正常情況下，應當是透明的，并微微帶有黃色，如果呈現比較深的顏色，如紅棕色，可能是油位計臟污導致，也可能是由于運行時間長，導致油的溫度過高時，使得油質下降了。其中，油面過低或者變色都是比較嚴重的問題，需要及時處理。

3 結語

總而言之，變壓器的正常運行，對于井下開采的安全生產起到非常大的影響，一旦變壓器出現故障，可能會造成不可估量的直接和間接損失，因此，在變壓器運行過程中，應當加強監管，關注變壓器是否正常運行，是否出現了異常情況，不僅需要監控變壓器是否超負荷運行，油溫是否正常，套管是否正常，也需要關注變壓器聲音是否正常，油面的高度顏色是否正常等，如果有異常情況，需要精確判斷問題原因，并加以處理，保證變壓器的安全穩定運行，為礦井下的安全生產提供有力的保障。