朱智聰

摘 要：本文主要以變壓器工作原理作為出發(fā)點，分析了變壓器的異常現(xiàn)象和防止措施，以期為加強變壓器安全有效運行提供一些參考和意見。

關(guān)鍵詞：變壓器 異常現(xiàn)象 防止措施

根據(jù)變電站變壓器的工作原理可以得知，變壓器主要依靠磁場的調(diào)節(jié)作用來實現(xiàn)電壓的自動調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)電壓的方式主要是通過自由切換分接頭，控制電力系統(tǒng)中輸電環(huán)節(jié)，確保輸電環(huán)節(jié)的電流所承受的負荷量比例在變電站中的比例范圍內(nèi)。假設(shè)負荷容量超出了變電站的比例范圍內(nèi)，就會導致變壓器出現(xiàn)異常的情況。

一、變壓器工作原理

根據(jù)變壓器的繞組類型看，變壓器主要由雙繞組變壓器、自耦變壓器和三繞組變壓器組成。就自耦變壓器而言，其變壓器原理主要是依據(jù)變電站繞組的變壓高低來決定，變壓器設(shè)計人員在變壓器的中間抽離一個存放低壓繞組的出線位置，確保變壓器兩端的電流保持平衡，并保證變壓器中的自耦變壓器的繞組匝數(shù)與變電站成一種正比例的關(guān)系，與兩端的電流成一種反比例的關(guān)系。根據(jù)變壓器的作用看，升壓變壓器和降壓變壓器是變電站的重要組成部分。電力技術(shù)人員要想保證電壓器的電流在標準范圍之內(nèi)，就需要加強電力系統(tǒng)與變壓器電壓之間的聯(lián)系，不僅可以方便電壓施工技術(shù)人員對電壓器進行分接頭切換處理，還可確保電流負荷量控制在變壓器的標準內(nèi)，確保電壓的質(zhì)量。

二、變壓器的異?，F(xiàn)象

1.變壓器運行電壓異常。溫度、氣體、環(huán)境、水分等是影響變電站變壓器運行過程中的重要因素，溫度過高或者過低都會阻礙變電站中的變壓器輸電傳輸，最終造成變壓器輸電傳輸功能的失效。氣體會受到變壓器周圍的環(huán)境因素影響，變壓器中的氣體如果發(fā)生異常的話，變電站的信號就會受到干擾，造成信號發(fā)生跳躍的現(xiàn)象。變壓器的油箱是影響變壓器運行正常穩(wěn)定導致的重要因素，如果信號發(fā)生跳躍就會導致油箱內(nèi)部發(fā)生故障，從而影響變壓器的輸電系統(tǒng)功能正常發(fā)揮。變壓器的輸電功能會受內(nèi)部信號和磁場等因素的影響，一旦輸電功能出現(xiàn)故障，變壓器運行電壓就會出現(xiàn)異常。

2.變壓器繼電干擾異常。變電站的變壓器主要是利用磁場實現(xiàn)高低壓電流的切換，通過電力發(fā)電廠輸電系統(tǒng)輸出電能，在變壓器中進行電能轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)遠距離傳輸電能的目的。輸電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中的核心部分，是影響電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的重要因素。與此同時，輸電系統(tǒng)的維護及其處理所耗費的成本相對其他系統(tǒng)而言其比例較大，一旦發(fā)生“一次系統(tǒng)”的故障和繼電保護裝置受到電磁干擾的情況，電力系統(tǒng)就會發(fā)生短路故障，切斷變壓器的短路器，就會加大政府的資金投入力度，避免出現(xiàn)變壓器設(shè)備受到嚴重的磁場干擾而阻斷整個變電站的輸電系統(tǒng)的情況。因此，電力系統(tǒng)技術(shù)維修人員需要將受到電磁嚴重干擾的變壓器與回路設(shè)備連接起來，從而形成回路，減少變壓器的輻射干擾因素。一般情況下，變壓器的輻射主要受高壓開關(guān)場的干擾和步話機的干擾，影響變壓器中的自耦變壓器的繞組匝數(shù)，通過控制高壓開關(guān)場和步話機的開關(guān)按鈕實現(xiàn)電容耦合，最終出現(xiàn)變壓器繼電干擾異常的情況，不利于變壓器的正常運轉(zhuǎn)。

3.變壓器線路繞組出現(xiàn)異常。變壓器繞組是變壓器的心臟，是變壓器結(jié)構(gòu)體系的重要組成部分。就變壓器電器回路異常現(xiàn)象主要表現(xiàn)在：繞組短路、變形 和位移等。變壓器繞組出現(xiàn)異常問題的因素主要是由外在因素和內(nèi)在因素組成。就內(nèi)在因素而言，主要是繞組結(jié)構(gòu)本身及絕緣不合理造成。在所有的異常因素中，繞組出現(xiàn)短路的頻率最高。它不僅嚴重影響變壓器結(jié)構(gòu)本身的運行狀態(tài)，還會嚴重影響變壓器的絕緣體和引線部分。因此如果不及時處理變壓器線路短路和線路繞組故障，就會導致變壓器繞組完全損壞，甚至會發(fā)生爆炸事件。

三、防止措施

1.變壓器運行狀態(tài)措施。變壓器的運行狀態(tài)是影響變電站變壓器正常穩(wěn)定運行的主要因素。因此電力技術(shù)人員需要加強對變壓器運行的監(jiān)控力度，采取合理的措施降低輸電體系中的電流負荷量過大以及變壓器外部受到磁場干擾而造成的短路輸電風險，把提高變電站高壓輸電效率作為繼電保護措施中的主要目標。針對我國電力系統(tǒng)中輸電系統(tǒng)成本比例過高的情況，政府需要合理控制內(nèi)部成本，降低電力系統(tǒng)運行成本支出。變壓器運行狀態(tài)措施的方法主要有繼電保護、輸電體系中的電流電能控制保護、差動保護、電流負荷保護及其繼電器溫度保護等，其中輸電體系中的電流電能控制保護和繼電器溫度保護是保護變壓器繼電運行的主要措施，不僅可以直接檢測和控制變壓器的運行狀態(tài)，還可以確保變壓器運行狀態(tài)得以安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

2.變壓器繼電運行檢測。變壓器作為變電站的重要設(shè)備，是影響繼電運行的主要因素之一。因此，電力技術(shù)人員需要加大繼電運行措施檢查的控制力度，抑制變壓器中的檢驗電流負荷以及電流回路出現(xiàn)升流的現(xiàn)象。對繼電保護裝置進行檢測的主要目的是為了確保電力系統(tǒng)中的電流回路保持平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，其解決的首要任務(wù)是確定變壓器的改變定值標準及其定值范圍，其次是解決電流回路的線路，最后是檢查和驗證電流回路升壓、降壓。工作人員在確定完改變定值標準及其定值范圍和完成多次檢驗電流回路升壓、降壓工作后，要注意不要拔掉插頭，避免出現(xiàn)變壓器繼電定值出現(xiàn)偏差的情況，從而引發(fā)故障。

3.變壓器安裝與調(diào)試。安裝工作人員在進行變壓器安裝工作之時，需要注重檢查高壓線是否完整、高壓絕緣子是否完好，避免損壞的高壓線和有碰傷的高壓絕緣子進入高壓接觸箱體內(nèi)，從而影響工作人員的生命安全。工作人員在安裝變壓器之前，需要檢查變壓器筒體之內(nèi)是否有雜物、測試濕控裝置的濕度顯示儀指標是否標準、工作接地截面是否符合相應(yīng)的規(guī)定，從而為順利展開變壓器安裝工作提供保障。變壓器不能側(cè)面放置，需要水平放置，其安裝水平度的誤差不能超過 2‰。就母線而言，要將封閉之后的母線與變壓器相連（圖1所示）。首先，變電所維修檢查人員需要查看導線和金具是否完好無缺，防止有損壞的金具和導線影響電路路線的流暢度。其次，為進一步檢查金具和導線的接頭是否存在過熱現(xiàn)象，維修檢查人員需要觀察母線的涂漆或者示溫片是否變色。并用設(shè)備儀器測試測量導線或者金具接頭處的溫度，一旦發(fā)現(xiàn)裸母線接頭處的溫度超過70℃、導線和金具接觸面錫覆蓋層溫度超過85℃、導線和金具接觸面覆蓋層溫度超過95℃、閃光焊接面溫度超過100℃時，工作人員需要立即停止母線的運行工作。最后，維修工作人員需要定期清理母線和絕緣子，并定期檢查母線接頭處是否安全。一般情況下，測量繞組的直流電阻和25MVA的三相變壓器之間的差值是維修檢查工作人員進行變壓器調(diào)試工作的首要步驟。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，變壓器繞組的直流電阻與變壓器之間的差值應(yīng)該小于2%。維修檢查工作人員需要測量繞組的絕緣體電阻及吸收比，絕緣電阻值不應(yīng)低于產(chǎn)品出廠值的70% ，吸收比與產(chǎn)品出廠值相比應(yīng)無明顯差別，在常溫下不應(yīng)小于 1.3。維修檢查工作人員需要檢查左右導線和絕緣子接頭處的變壓比是否符合變壓比相關(guān)規(guī)律，為進一步完善變壓器調(diào)試工作提供幫助。

四、結(jié)語

作為高壓電網(wǎng)主要組成部分之一的變電站中的變壓器，其正常穩(wěn)定運行需要電力技術(shù)人員加強對變壓器運行狀態(tài)和變壓器繼電運行的維修和處理工作，爭取在第一時間將故障和問題進行處理，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供保障。

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