電力變壓器設(shè)計中潛在風(fēng)險因素分析

路曉麗

【摘 ?要】隨著人們對電能需求的不斷增大，涉及電力系統(tǒng)發(fā)輸變配等各個環(huán)節(jié)顯得尤為重要，電力變壓器作為其中的關(guān)鍵設(shè)備，需要進一步分析和優(yōu)化其設(shè)計和調(diào)節(jié)方式，用以滿足當(dāng)前的供電需求。不過變壓器使用時，極易發(fā)生零部件老化和設(shè)備接觸不良等故障，影響著電力系統(tǒng)的運行，因此需要強化管理力度。基于此，本文對電力變壓器設(shè)計中潛在風(fēng)險因素分析進行研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力變壓器;設(shè)計;風(fēng)險因素

中圖分類號：TM41 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

引言

進行設(shè)計時，要立足于客戶具體需求，詳細評估變壓器運行環(huán)境特點，給出最佳設(shè)計方案，既能夠保證變壓器在投運后能夠滿足安全穩(wěn)定運行，而且在節(jié)材降耗方面也能夠做出足夠的貢獻。變壓器的運行過程中所出現(xiàn)的問題都不是單一存在的，是由于多方面原因?qū)е碌模虼诵枰獙ψ儔浩髟O(shè)計方面存在的典型問題進行總結(jié)分析，提高設(shè)計水平，應(yīng)用新材料、新技術(shù)，有效遏制問題的出現(xiàn)。

1電力變壓器設(shè)計流程所包含的主要內(nèi)容

油浸式變壓器作為電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛也是最重要的變電設(shè)備，維系著整個電力系統(tǒng)的運行，它的運行質(zhì)量也備受關(guān)注。變壓器的差異性設(shè)計是指針對性的對變壓器進行設(shè)計用以滿足不同應(yīng)用場合的不同需求。合理的設(shè)計是變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)正常供配電功能的保證。不同種類變壓器存在的相似性問題進行總結(jié)分析。變壓器的設(shè)計因為需求的不同結(jié)構(gòu)上也有一定的差異，針對油浸式變壓器而言，設(shè)計主要包括以下內(nèi)容：①鐵芯的設(shè)計（鐵芯形狀、大小、鐵芯材料等）。②線圈的設(shè)計（原副邊匝數(shù)、導(dǎo)線直徑）。③導(dǎo)線結(jié)構(gòu)選擇（多股線或扁平線）。④繞組結(jié)構(gòu)選擇（多層或分段繞制）。⑤端控設(shè)計。⑥損耗與溫升。⑦冷卻系統(tǒng)設(shè)計。

2電力變壓器設(shè)計中潛在運行風(fēng)險因素

2.1絕緣受潮故障

當(dāng)發(fā)生此故障，可采取熱油循環(huán)處理措施，進行故障處理。具體操作的過程中，對濾油機的壓力要控制為0.3MPa;對真空壓力參數(shù)控制為0.09MPa;出口油溫參數(shù)控制為75℃，進行熱油循環(huán)處理。當(dāng)溫度大于60℃后，經(jīng)過36h后，開展脫氣處理，脫氣時間控制在2-3h范圍內(nèi)。經(jīng)過24h靜置處理后，進行絕緣指標(biāo)檢測，看是否能夠達到標(biāo)準(zhǔn)。主要檢測電阻以及吸收比等，以免故障的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性。對滲漏點進行處理時，油排入到油罐后，采取補焊措施，進行滲漏點的處理，同時要對損壞零件進行替換。

2.2高壓變頻變壓器的設(shè)計制作問題

高壓變頻變壓器在進行繞線時應(yīng)該設(shè)計好變壓器的參數(shù)，確保線圈的整齊度和平整度，保證制作精度。器身整體需要整齊有序，保證纏線的規(guī)范性，不允許超過整體骨架的凸點。在出線方向一致的情況下可以采用同槽的方式進行制作。如果出線較長，需要保證不大于兩腳距離的1/2。

2.3變壓器整體運行溫升過高

變壓器的運行溫升過高原因多種多樣，這都會降低內(nèi)部絕緣系統(tǒng)的使用壽命，提高擊穿事故的發(fā)生概率，同時也會使冷卻液的使用時間縮短，冷卻油變質(zhì)，降低變壓器的使用壽命。變壓器的整體運行溫升過高主要有以下幾種原因：內(nèi)部損耗過高、繞組有短路現(xiàn)象、鐵芯有局部過熱現(xiàn)象、冷卻系統(tǒng)故障和由于積塵造成的進出風(fēng)口阻塞等問題。在進行變壓器設(shè)計時，需要對冷卻系統(tǒng)進行認(rèn)真設(shè)計，提高冷卻效率，降低運行過程中溫度的升高，延長使用壽命。如果冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，如變壓器片散高于箱蓋，而連接聯(lián)管低于箱蓋，就會造成散熱片頂部出現(xiàn)不循環(huán)的區(qū)域，如果變壓器的使用地區(qū)處于高熱區(qū)域，就會造成變壓器油的變質(zhì)。因此合理設(shè)計并選用合適的冷卻裝置，能夠有效避免溫升過高的情況，提高變壓器的使用壽命。

2.4變壓器的不對稱運行

變壓器的不正常運行不僅僅會發(fā)生在暫態(tài)過程中，在穩(wěn)態(tài)過程中發(fā)生也是一種常常見到的現(xiàn)象。由于在電力系統(tǒng)在實際運行之中是一個及其龐大的系統(tǒng)，其影響因素也多種多樣，所以我們會得到很多有關(guān)變壓器在實際運行時，三相負(fù)載不對稱的實例。例如有的時候需要用電焊機或單相電爐等單相負(fù)載;或者使用的照明負(fù)載在三相上不平衡;當(dāng)三相變壓器發(fā)生故障時，可能要斷開故障的那一相，使另外兩相繼續(xù)供電;有的時候還會適當(dāng)?shù)夭捎么蟮貋泶嫦鄬?dǎo)線的供電方式。

3電力變壓器常見的異常運行處理措施

3.1對油浸式變壓器的油質(zhì)進行仔細檢查

變壓器油不僅有絕緣的作用，對其繞組、鐵芯有冷卻的功能，同時它還具有熄滅電弧的作用，故其油質(zhì)的品質(zhì)直接關(guān)乎到其功能性的好壞。正常情況下，變壓器油應(yīng)是透明、略帶黃色，但在運行中，由于受到溫度、空氣中水份等因素的影響，會使得其油質(zhì)發(fā)生劣化，呈現(xiàn)出渾濁、深棕色。如果在正常巡視檢查時，發(fā)現(xiàn)其油位計中油的顏色發(fā)生了變化，應(yīng)及時取油樣進行化驗，并分析成因。

3.2日常檢查

對變壓器進行日常檢查，主要檢查信號溫度計和油位等內(nèi)容。在實際工作中主要把控以下內(nèi)容：（1）信號溫度計。（2）聲響。（3）套管。（4）檢查冷卻器和瓦斯等。嚴(yán)格按照日常檢查的要求和內(nèi)容，做好全面的檢查。在具體實踐中，日常維護工作的落實，能夠保證電力系統(tǒng)的運行效果。以某電力企業(yè)為例，在A線路的日常維護工作中，組織開展變壓器更換和電力樹障消除工作。此路段居民用電需求量不斷增加，現(xiàn)有的變壓器容量偏小，難以達到實際需求?；诖耍M行變壓器更換作業(yè)，安裝400kV變壓器，增加變電器容量，進而保證電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量。除此之外，進行樹障處理，減少運行隱患。

3.3在特殊情況下，應(yīng)適當(dāng)增加對運行變壓器巡視檢查的次數(shù)

變壓器有嚴(yán)重缺陷時;變壓器氣體繼電器發(fā)出報警信號及保護動作時;極端天氣條件，如雷雨季節(jié)、大風(fēng)、霧、寒潮、冰雹、雪及高溫季節(jié)時;新投入運行或經(jīng)過改造檢修的變壓器，在投入運行的72小時之內(nèi)，應(yīng)適當(dāng)增加對變壓器巡視檢查的次數(shù)等。以上只是對運行中的變壓器從聲音、溫度、油位、外觀及其它異?，F(xiàn)象，進行了初步分析、綜合判斷，但通常引起變壓器異常運行的原因，并非僅僅是某一單一因素，而往往是多個因素綜合作用的結(jié)果。因此，必要時對變壓器進行特性試驗及綜合分析，才能較準(zhǔn)確地找到引起異常運行的原因，從而有利于判明其性質(zhì)，采取較有針對性的處理措施，遏制其從異常運行向事故的演變。

3.4定期檢查

定期檢查時，進行套管以及外殼等的清掃，要保證變壓器裝置處于斷電的狀態(tài)下進行，及時為軸承以及風(fēng)扇打潤滑油。若設(shè)備燈泡產(chǎn)生損壞，必須要及時更換。結(jié)合電力變壓器油樣化驗要求，制定檢測表，做好氣體成分的記錄。變壓器剛投入運行時，隔4天、10天以及30天進行1次檢查;變壓器投入運行2個月后，按照1月檢查一次的時間間隔，進行定期檢查。

結(jié)束語

綜上所述，變壓器在電力系統(tǒng)中具有不可或缺的重要作用。為了確保變壓器在電力系統(tǒng)中的安全穩(wěn)定運行，設(shè)計人員應(yīng)對變壓器的電路適應(yīng)性、相關(guān)運行參數(shù)、銅心選擇等關(guān)鍵性問題進行細致分析，全面提升設(shè)計工作的科學(xué)性、合理性。

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（作者單位：寧夏回族自治區(qū)電力設(shè)計院有限公司）