培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置的研制

摘要：基于部分運(yùn)維人員經(jīng)過培訓(xùn)后仍無法很好地掌握配電變壓器發(fā)生故障的現(xiàn)狀，通過闡述變壓器結(jié)構(gòu)原理及檢測方法，分析培訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題，提出一種供培訓(xùn)專用的便攜式變壓器裝置，并對該裝置運(yùn)行方式及具體功能進(jìn)行了分析，總結(jié)了其應(yīng)用優(yōu)勢及具體應(yīng)用效果，實(shí)踐證明，該裝置應(yīng)用效果良好，具有較好的推廣前景。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;便攜式變壓器;故障;培訓(xùn)

0? ? 引言

配電變壓器運(yùn)行好壞直接影響到線路的安全運(yùn)行，影響到供電可靠性，所以配電變壓器在配電系統(tǒng)中的地位十分重要。變壓器是靜止的電磁器械，其利用電磁感應(yīng)原理，將一種交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N或幾種頻率相同、大小不同的交流電供用電客戶使用[1]。所以，作為配網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)人員，必須熟練掌握10 kV變壓器在發(fā)生故障時的檢測方法，才能更好地提高運(yùn)維水平，提高快速復(fù)電能力，更好地為用電客戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)電源服務(wù)。但目前為止，運(yùn)維人員在如何熟練地判斷配電變壓器故障方面知識仍掌握不到位，原因是用來培訓(xùn)教學(xué)的配電變壓器均為廢舊退運(yùn)下來的設(shè)備，使用這些設(shè)備進(jìn)行培訓(xùn)，存在變壓器故障檢測、講解設(shè)備單一的缺陷，運(yùn)維人員較難理解，也難以掌握方法。因此，運(yùn)維人員對變壓器故障檢測方法不熟悉而導(dǎo)致故障停電時間較長或容易誤判斷而引起其他隱患的問題時有發(fā)生[2]。本文通過對目前10 kV變壓器教育培訓(xùn)存在的問題進(jìn)行分析，研制了培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置，以解決培訓(xùn)中設(shè)備故障單一、培訓(xùn)后掌握方法不到位等問題。

1? ? 10 kV變壓器結(jié)構(gòu)原理及檢測方法

1.1? ? 結(jié)構(gòu)組成

變壓器的基本結(jié)構(gòu)主要包括變壓器箱體、高壓絕緣套管、低壓絕緣套管、油枕、散熱管等。

1.2? ? 檢測方法

變壓器測試試驗(yàn)一般會包括以下項(xiàng)目：（1）絕緣電阻測試;（2）交流耐壓試驗(yàn);（3）變壓器的直流電阻測試;（4）各分接頭上的變壓比測試;（5）絕緣油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)（運(yùn)行中油的試驗(yàn)）;（6）電壓比測試試驗(yàn);（7）介質(zhì)損耗角試驗(yàn);（8）連接組標(biāo)號檢定;（9）噪聲測試等。

在運(yùn)行維護(hù)工作中普遍會用到絕緣電阻和變壓器的直流電阻測量這兩種方法，因?yàn)橥ㄟ^這兩種測試基本可以判斷配電變壓器有沒有故障[3]。

2? ? 目前培訓(xùn)中存在的問題

在配電變壓器培訓(xùn)工作中，往往是拿退運(yùn)下來或因某一種故障而淘汰的配電變壓器實(shí)物設(shè)備進(jìn)行培訓(xùn)，使用這樣的設(shè)備只能做理論講解或某一種故障檢測的講解，培訓(xùn)師沒有辦法進(jìn)行全部理論講解，沒有仿真故障設(shè)備進(jìn)行檢測現(xiàn)場實(shí)操演示，所以學(xué)員只能聽理論知識，培訓(xùn)后學(xué)員能否真正掌握在配電變壓器出現(xiàn)故障時的判斷方法可以說是個未知數(shù)，導(dǎo)致培訓(xùn)效果不理想，從而使運(yùn)維工作在故障檢查方面處于被動狀態(tài)，極不利于運(yùn)維工作的開展。

3? ? 培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置設(shè)計分析

通過上述對變壓器檢測培訓(xùn)存在問題的分析，經(jīng)研究，制作了一種培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置，用于變壓器檢測培訓(xùn)教學(xué)，具體結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

3.1? ? 運(yùn)作方式

打開箱蓋后，用無線遙控器控制裝置內(nèi)電動推桿，將變壓器面板頂起;裝置使用完畢后，用同樣的方法將變壓器面板收回箱子底部。

3.2? ? 功能說明

圖2為該裝置內(nèi)部接線圖。

該裝置主要功能包括：

（1）SB1～SB3自鎖按鈕，分別控制高壓線圈A與C、A與B、B與C之間是否短路;

（2）SB4～SB6自鎖按鈕，分別控制高壓線圈A、B、C是否接地;

（3）SB7～SB9自鎖按鈕，分別控制高壓線圈與低壓線圈A與a、B與b、C與c之間是否短路;

（4）SB10～SB12自鎖按鈕，分別控制低壓線圈a與0、b與0、c與0是否連接;

（5）SB13～SB15自鎖按鈕，分別控制低壓線圈a、b、c是否接地;

（6）SA1～SA3變壓器分接開關(guān)，切換高壓線圈A、B、C相互之間的連接電阻。

其中實(shí)操模擬檢測通過調(diào)整1～5項(xiàng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)，第6項(xiàng)通過開關(guān)模擬調(diào)整線圈電阻實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。

以上模擬檢測線路能實(shí)現(xiàn)變壓器內(nèi)部發(fā)生的4大項(xiàng)日常故障情況，分別是：（1）通過對高壓側(cè)繞組之間的開關(guān)閉合來模擬變壓器高壓側(cè)的相間短路狀態(tài);（2）通過對高壓側(cè)和低壓側(cè)繞組之間的開關(guān)閉合來模擬變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路狀態(tài);（3）通過對高壓側(cè)、低壓側(cè)與地線的開關(guān)閉合來模擬變壓器的接地短路故障狀態(tài);（4）通過低壓側(cè)線路的開關(guān)斷開來模擬變壓器低壓側(cè)的斷線故障狀態(tài)。

4? ? 培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置效果分析

4.1? ? 應(yīng)用優(yōu)勢

（1）基于變壓器實(shí)物按一定比例進(jìn)行縮小，面板與實(shí)物一致，使學(xué)員更易理解。

（2）體積小，可以在任何地方進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)，不但可以在空地上，還可以帶到課堂上進(jìn)行培訓(xùn)，具有體積小、方便攜帶的特點(diǎn)。

（3）能對理論知識進(jìn)行現(xiàn)場仿真故障檢測演示，使學(xué)員更加容易地全面掌握培訓(xùn)知識。

（4）使用該裝置進(jìn)行培訓(xùn)，可以設(shè)置各種故障來進(jìn)行實(shí)操培訓(xùn)和演練，培訓(xùn)后還可以進(jìn)行小測，更客觀地檢測出培訓(xùn)效果，有利于提升培訓(xùn)質(zhì)量。

（5）該裝置還可以用來進(jìn)行各種技能實(shí)操培訓(xùn)和考試，所以使用范圍比較廣。

4.2? ? 效果分析

通過分析對比可知，通過培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置進(jìn)行培訓(xùn)，比原來只是簡單理論講解，沒有開展仿真故障檢測教育及培訓(xùn)，培訓(xùn)合格率由原來5%不到，提升到現(xiàn)時95%以上，培訓(xùn)效果顯著。

4.3? ? 推廣前景

配電變壓器是日常運(yùn)行設(shè)備，也是維護(hù)工作重點(diǎn)，由于現(xiàn)時沒有使用仿真培訓(xùn)裝置進(jìn)行培訓(xùn)，所以基層工作人員對配電變壓器故障檢測還是掌握不到位，導(dǎo)致停電時間較長，嚴(yán)重影響供電可靠性。而培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置攜帶方便、設(shè)置故障類型較多，基本能滿足運(yùn)維人員開展運(yùn)維工作的要求，還可以進(jìn)行仿真故障檢測教育和培訓(xùn)，效果顯著，更有利于運(yùn)維人員運(yùn)維水平提高，同時還可用于日常培訓(xùn)和考試，所以具有較好的推廣前景。

5? ? 結(jié)語

培訓(xùn)專用便攜式變壓器裝置的研發(fā)，可以更好地提高培訓(xùn)效果，提升運(yùn)維人員運(yùn)維技術(shù)水平，減少因運(yùn)維人員配變檢測技術(shù)水平不過關(guān)而增加停電時間、降低供電可靠性的風(fēng)險。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 馬愛芳.變壓器故障分析及防范措施探討[J].湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019，15（4）：50-52.

[2] 葉偉玲.電力變壓器短路故障原因分析[J].機(jī)電信息，2019（33）：73-74.

[3] 徐國鑫.電力變壓器故障診斷及檢修[J].電子測試，2019（22）：77-78.

收稿日期：2020-01-02

作者簡介：方俊?。?979—），男，廣東開平人，工程師，從事電力管理工作。