朱利興

【摘要】在露天煤礦變壓器運(yùn)用中出現(xiàn)各種各樣的情況。特別是在重要的煤礦供電系統(tǒng)中，礦用變壓器是十分重要的電氣設(shè)備，它能夠直接影響到煤礦的生產(chǎn)情況，控制煤礦生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。在煤礦變壓器運(yùn)行過程中，常見故障主要可以包括附件故障和鐵芯故障。如果變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，就要及時(shí)進(jìn)行處理來保障煤礦安全平穩(wěn)生產(chǎn)。在電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)只有不斷地針對變壓器進(jìn)行科學(xué)故障診斷和分析，才能找對策略，不斷提高變壓器維護(hù)效率，從而保障變壓器安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】露天煤礦；變壓器；故障處理

中圖分類號： TN14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（b）-0000-00

一、露天煤礦的變壓器常見問題

在露天煤礦的供電系統(tǒng)中最常見的就是移動(dòng)式變壓器，由于變壓器隨著生產(chǎn)的進(jìn)行要經(jīng)常移設(shè)，那么我們在設(shè)備設(shè)計(jì)選擇初期，就要選擇具有整體滑橇、吊裝完善的變壓器，同時(shí)要求變壓器的密封性、抗震性達(dá)到經(jīng)常拖拽要求。在多年對露天礦變電站檢修運(yùn)行分析中，得到變壓器的主體故障類型劃分，可分為以下三種：附件故障、繞組故障和常見的鐵芯故障。

（1） 繞組故障的成因

在一般情況下，繞組故障的表現(xiàn)主要是繞組松動(dòng)和繞組短路，繞組作為變壓器的重要組成部分，它的故障能夠直接影響到變壓器的運(yùn)行，帶來設(shè)備損壞，對露天煤礦生產(chǎn)造成影響。而造成繞組故障的最主要原因就在于：

一是因?yàn)槔@組出現(xiàn)受潮，而引起繞組局部放電，易造成匝間短路故障。對于匝間短路故障要及時(shí)的進(jìn)行處理，可以避免因繞組局部放電而引起的匝間短路故障。第二，是因?yàn)橛须s物進(jìn)入到繞組內(nèi)，導(dǎo)致變壓器的溫度升高，引起設(shè)備的絕緣老化，降低設(shè)備使用壽命。第三，是因?yàn)橛行┳儔浩骼@組的制造質(zhì)量差，機(jī)械強(qiáng)度過低，直接破壞了繞組絕緣功能。

（2）鐵芯故障的原因

在露天煤礦變壓器的運(yùn)行中，最能夠直接產(chǎn)生影響的就是鐵芯的質(zhì)量。鐵芯質(zhì)量的好壞可以直接決定變壓器是否能穩(wěn)定運(yùn)行。但是，一般情況下，其運(yùn)行過程中都會(huì)就出現(xiàn)變壓器鐵芯的多點(diǎn)接地和較為常見的短路故障問題。

鐵芯多點(diǎn)接地，一定程度上可能會(huì)出現(xiàn)環(huán)流方面的問題，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致變壓器局部溫度升高，并在長時(shí)間運(yùn)行下導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)絕緣老化現(xiàn)象，引起鐵芯燒損問題，增大引起機(jī)電設(shè)備事故的發(fā)生。

（3）附件故障的原因

在一般情況下變壓器附件故障可以分為三種情況，有載分接開關(guān)故障、套管故障以及引線故障。

其中最重要的有載分接開關(guān)故障可能在變壓器頻繁的切換操作中出現(xiàn)，故障最常發(fā)生部位是動(dòng)靜觸頭。該故障通常是受到絕緣物質(zhì)和高溫的影響，變壓器的動(dòng)靜觸頭出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，觸頭接觸電阻增加，從而造成局部溫度升高現(xiàn)象。套管一般都連接著變壓器和箱外聯(lián)接引線，在一定程度上能夠引起變壓器繞組故障。

套管故障，一般原因?yàn)樘坠鼙砻媾K污吸收水分后，使絕緣電阻降低，其后果是容易發(fā)生閃給，造成跳閘。同時(shí)，閃絡(luò)也會(huì)損壞套管表面。臟污吸收水分后，導(dǎo)電性提高，不僅引起表面閃絡(luò)，還可能因泄漏電流增加，使絕緣套管發(fā)熱并造成瓷質(zhì)損壞，甚至擊穿。

由于引線是變壓器內(nèi)部繞組出線與外部接線的中間環(huán)節(jié)，其接頭通過焊接而成，引線外部加以絕緣包扎以防止短路和接觸不良，因而焊接質(zhì)量和絕緣情況直接影響到引線故障的發(fā)生。

二、露天煤礦變壓器故障試驗(yàn)方法

通常情況下，在煤礦變壓器出現(xiàn)某些故障時(shí)，要及時(shí)采取相應(yīng)措施來處理，并對變壓器進(jìn)行嚴(yán)格控制，找出產(chǎn)生故障的原因，從根本上對于問題進(jìn)行處理和修復(fù)，這樣做可在一定程度上夠保證露天煤礦的變壓器安全可靠平穩(wěn)運(yùn)行。變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，一般的采取以下幾個(gè)方面進(jìn)行判斷：

（1） 直觀法

采用直觀法能夠及時(shí)的在露天煤礦變壓器出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行控制和檢查，查看設(shè)備能否正常運(yùn)行，并查出設(shè)備是否出現(xiàn)故障，找出具體故障位置。

（2） 采用絕緣電阻測試法

采用絕緣電阻測試，可能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷。一般對于變壓器進(jìn)行準(zhǔn)確測量，測量的部位有低壓外殼和高壓低壓外殼、高壓和中壓。

在測定絕緣電阻的同時(shí)，對某些特定數(shù)值電阻進(jìn)行測量，然后通過采取絕緣電阻實(shí)驗(yàn)法的方式來進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括，第一、檢查變壓器的分接開關(guān)各個(gè)位置接觸是否良好，以及分接開關(guān)的實(shí)際位置和指示位置是否保持一致。第二、檢查變壓器的引出線是否出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，以及變壓器的多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股現(xiàn)象。第三、重點(diǎn)檢查是繞組接頭的焊接質(zhì)量是否過關(guān)，以及繞組有無匝間短路的現(xiàn)象。

絕緣電阻測試法可以查出絕緣子破裂、引線靠殼、器身內(nèi)部有金屬接地、繞組圍裙嚴(yán)重老化、絕緣油嚴(yán)重受潮等缺陷。是檢查設(shè)備絕緣狀態(tài)最簡單和最基本的方法

（3） 泄漏電流試驗(yàn)法

在變壓器故障處理方法中進(jìn)行變壓器的泄漏電流測定中，必須確保外絕緣干凈，表面的污穢會(huì)很大成都影響試驗(yàn)結(jié)果。泄漏電流試驗(yàn)和絕緣電阻測試目的相似，只是泄露電流試驗(yàn)的靈敏度較高。在一定情況下可以應(yīng)用這種方法判斷出變壓器套管是否密封良好，有無缺陷。

（4） 采取直流電阻試驗(yàn)法

通常情況采取直流電阻試驗(yàn)法，是通過一種小型直流電壓對存在高壓側(cè)線圈的直流電阻進(jìn)行檢測，通過嚴(yán)格審核來判斷變壓器線圈以及引線連接是否正常。露天煤礦變壓器是否能夠順利運(yùn)行。

（5） 空載試驗(yàn)法的目的及要求

變壓器空載試驗(yàn)，可測量變壓器的空載損耗和空載電流，驗(yàn)證變壓器鐵芯的設(shè)計(jì)計(jì)算、工藝制造是否滿足技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢查變壓器鐵芯是否存在缺陷，如局部過熱、局部絕緣不良等。

另外，空載試驗(yàn)應(yīng)在絕緣試驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行，被測變壓器的分接開關(guān)應(yīng)至于額定分接位置；當(dāng)用三相電源進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要求三相電壓對稱平衡；試驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)表針指示異?；虮粶y變壓器有放電聲、異常響聲、冒煙、噴油等情況，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，斷開電源，檢查原因。

（6） 交流耐壓試驗(yàn)法的運(yùn)用

交流耐壓試驗(yàn)是對電氣設(shè)備絕緣外加交流試驗(yàn)電壓，該試驗(yàn)電壓比設(shè)備的額定工作電壓要高，并持續(xù)一定的時(shí)間（一般為1min）。交流耐壓試驗(yàn)是一種最符合電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行條件的試驗(yàn)，是避免發(fā)生絕緣事故的一項(xiàng)重要的手段。因此，交流耐壓試驗(yàn)是各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)中具有決定性意義的試驗(yàn)。在實(shí)際運(yùn)行中對高壓線圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要正確對整體線路進(jìn)行嚴(yán)格控制和合理的設(shè)計(jì)，才能達(dá)到交流耐壓的目的。

（7） 短路試驗(yàn)法

變壓器的短路試驗(yàn)法，可以發(fā)現(xiàn)變壓器各結(jié)構(gòu)件或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加損耗過大和局部過熱、郵箱向該或套管法蘭等附件損耗過大和局部過熱、帶負(fù)載調(diào)壓的電抗繞組匝間短路、大型電力變壓器低壓繞組中并聯(lián)導(dǎo)線間短路或換位錯(cuò)誤。

結(jié)束語：

伴隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步和高科技不斷發(fā)展，針對露天煤礦變壓器故障處理模式的設(shè)計(jì)也在不斷的創(chuàng)新，越來越符合當(dāng)代時(shí)代的要求。煤礦變壓器的運(yùn)用可以說是煤礦供電系統(tǒng)組成部分的重中之重，其重要作用不言而喻，只有在實(shí)際操作中保障其運(yùn)行的可靠和安全性，才能促使煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的順利實(shí)施。當(dāng)然，在露天煤礦變壓器中難免會(huì)有一些意外的發(fā)生，例如繞組故障、附件故障以及鐵芯故障等問題，這些問題的出現(xiàn)在一定程度已經(jīng)嚴(yán)重影響到煤礦生產(chǎn)的綜合效益。所以當(dāng)前的問題就是如何通過故障診斷方法來進(jìn)行故障處理。用而言之，只有我們不斷創(chuàng)新科技，以此來提高變壓器故障處理的技術(shù)水平，才能保證露天煤礦變壓器的安全可靠的使用，才能推動(dòng)煤礦作業(yè)的順利發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李文超，李繼，李希耀，魏金發(fā)，王喜賢，張強(qiáng). 農(nóng)家肥改良露天煤礦腐質(zhì)土方案研究[J]. 露天采礦技術(shù). 2016（04）

[2] 賀永軍，張洪. 露天煤礦相鄰端幫壓煤協(xié)同開采的研究[J]. 露天采礦技術(shù). 2016（04）

[3] 葛忠和. 露天煤礦邊坡自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 露天采礦技術(shù). 2016（04）

[4] 袁文華，宋富國. 黑岱溝露天煤礦降低松動(dòng)臺階穿爆成本的方法與措施[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2016（07）

[5] 孫光林，陶志剛，劉磊，張博，王登龍. 堆載和爆破對露天煤礦邊坡的影響研究[J]. 煤炭技術(shù). 2016（04）.