脫連興

摘? ? 要：目前，我國(guó)的城市建設(shè)在不斷的完善，隨著城市道路的擴(kuò)建、改建，北京市城市路燈已覆蓋北京市的城六區(qū)，而路燈夜間供電主要由變壓器供電，變壓器故障易造成電纜線路、架空線路大片滅燈事故，所以變壓器的維護(hù)和故障處理意義重大。

關(guān)鍵詞：路燈;變壓器維護(hù);故障處理

1? 引言

路燈變壓器作為連接供電系統(tǒng)各裝置的重要環(huán)節(jié)，其可靠性和持續(xù)性是路燈生產(chǎn)和傳輸?shù)年P(guān)鍵。變壓器故障可能發(fā)生于跳閘導(dǎo)致的不可見(jiàn)供斷期，因此，良好的維護(hù)策略是避免路燈系統(tǒng)故障至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。本文通過(guò)診斷結(jié)果和實(shí)驗(yàn)綜述了路燈系統(tǒng)故障的潛在原因，并對(duì)不同類型的測(cè)試分析和監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行研究。大量報(bào)告研究表明，套管失效是變壓器擊穿的主要原因之一，也是本文的關(guān)注重點(diǎn)。損壞變壓器套管測(cè)試揭示了關(guān)于變壓器套管故障的幾個(gè)重要事實(shí)。套管作為變壓器易損壞部分，約44%的大型變壓器強(qiáng)制停運(yùn)與套管和繞組有關(guān)。而國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE/ConseilInternationaldesGrandsReseauxElectriques）數(shù)據(jù)顯示約10%的變壓器故障由套管損壞引起。對(duì)變壓器故障進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)套管失效主要表現(xiàn)為套管、儲(chǔ)能電路、有載調(diào)壓變壓器（OLTC）、阻繞及鐵心故障。從物理學(xué)及路燈學(xué)角度來(lái)看，套管式變壓器的薄弱部分，其初始擊穿過(guò)程難以檢測(cè)，常引起套管突然失效進(jìn)而導(dǎo)致變壓器故障。

2? 變壓器的常見(jiàn)故障

2.1? 滲漏油現(xiàn)象

一是變壓器器身沙眼滲油、漏油，造成油量過(guò)低。處理方法：根據(jù)沙眼情況，直接納入大修改進(jìn)，更換變壓器。二是放油閥松動(dòng)，油墊損壞，造成油量過(guò)低。處理方法：更換放油閥墊，擰緊放油閥，確保不漏油。三是高低壓套管損壞，密封墊不嚴(yán)，造成油量過(guò)低。處理方法：直接納入大修改進(jìn)，更換變壓器。

2.2? 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(jìn)行故障處理。具體操作的過(guò)程中，對(duì)濾油機(jī)的壓力要控制為0.3MPa;對(duì)真空壓力參數(shù)控制為0.09MPa;出口油溫參數(shù)控制為75℃，進(jìn)行熱油循環(huán)處理。當(dāng)溫度大于60℃后，經(jīng)過(guò)36h后，開(kāi)展脫氣處理，脫氣時(shí)間控制在2h～3h范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)24h靜置處理后，進(jìn)行絕緣指標(biāo)檢測(cè)，看是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。主要檢測(cè)電阻以及吸收比等，以免故障的發(fā)生，保證路燈系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行處理時(shí)，油排入到油罐后，采取補(bǔ)焊措施，進(jìn)行滲漏點(diǎn)的處理，同時(shí)要對(duì)損壞零件進(jìn)行替換。

2.3? 繞組障礙

從路燈變壓器的使用角度來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的繞組障礙包括電線短路和斷線故障，同時(shí)產(chǎn)生相間短路故障。此類故障的發(fā)生，主要原因如下：（1）無(wú)法正常散熱;（2）套組制造工藝水平低。若產(chǎn)生繞組障礙，必須要及時(shí)進(jìn)行處理。結(jié)合障礙的表現(xiàn)，分析障礙性質(zhì)，采取相應(yīng)的措施。若為電線短路或者斷線故障，替換損壞電線的方式處理即可。對(duì)運(yùn)行的變壓器，做好溫度監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱的情況，做好散熱處理，避免問(wèn)題的發(fā)生。

2.4? 油脂變色

變壓器油應(yīng)使用25#標(biāo)準(zhǔn)油，由于長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸，油變色，呈現(xiàn)深褐色，并經(jīng)抽油后，發(fā)現(xiàn)存在雜質(zhì)。處理方法：納入大修改進(jìn)中，將變壓器油全部抽出，更換新油，保障油脂，并做耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓不低于2.8kV電壓。

2.5? 鐵芯接地故障

對(duì)于此類故障，可采取以下處理方法：（1）電容放電沖擊法。當(dāng)鐵芯接地引出線斷開(kāi)，檢修工作人員使用兆歐表，進(jìn)行電容充電，在后期的放電時(shí)，進(jìn)行鐵芯絕緣體電阻測(cè)量。如果電阻值正常，則可排除故障，同時(shí)采取測(cè)量接地電流或者其他方式，控制故障的發(fā)生。對(duì)于不穩(wěn)定接地，選擇鐵芯接地引出線，利用可調(diào)電阻，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的有效控制，使其<1A。（2）若故障持續(xù)擴(kuò)大，則開(kāi)展停電檢測(cè)。在接地故障點(diǎn)位的判斷時(shí)，可利用吊罩的方式，提高故障處理的效率。具體操作時(shí)，要保證鐵芯和夾件為不連接的狀態(tài)，進(jìn)行空心螺旋桿對(duì)鐵芯的絕緣大小測(cè)試。做好各個(gè)間隙或者槽部的檢查，看是否存在螺帽以及金屬碎屑，使用油或者氮?dú)膺M(jìn)行清理。

2.6? 變壓器響聲異常

正常運(yùn)行時(shí)一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音不斷改變，例如聲音異常，有時(shí)大有時(shí)小。處理方法：首先加強(qiáng)巡視，并仔細(xì)檢查鐵芯等部件，一般情況下鐵芯零部件松動(dòng)、油脂變化、油量不夠、上蓋螺絲松動(dòng)等原因。在確定故障原因后，應(yīng)立即停運(yùn)，更換變壓器。

2.7? 差動(dòng)故障

從路燈變壓器的使用實(shí)際來(lái)說(shuō)，差動(dòng)故障較為常見(jiàn)?；诓顒?dòng)保護(hù)原理，當(dāng)路燈變壓器正常運(yùn)行或者區(qū)外故障時(shí)，可以作為理想路燈變壓器，則流入裝置的電流和流出電流值相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。若路燈變壓器發(fā)生故障，兩側(cè)或者三側(cè)向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作?；诖四軌蚺袛喙收习l(fā)生點(diǎn)，確定本體內(nèi)或者低壓側(cè)進(jìn)線斷路器前等故障。在日常維護(hù)中要做好此類故障的有效防范和應(yīng)對(duì)，做好設(shè)備的定期檢查，及時(shí)消除安全隱患，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

2.8? 外力破壞等環(huán)境因素

比如撞變壓器桿、樹(shù)枝雜物、粉塵等環(huán)境影響。處理方法：如撞桿情況下，應(yīng)立即撥打路燈監(jiān)控中心電話，聯(lián)系急修班處理緊急故障。如樹(shù)枝雜物現(xiàn)象，應(yīng)在清掃變壓器時(shí)，及時(shí)處理。

3? 變壓器故障檢測(cè)

交流電系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，絕緣擊穿導(dǎo)致的路燈變壓器故障增加了更換及維修成本。提出了變壓器運(yùn)行的三種測(cè)試操作，即：常規(guī)試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和用于不同任務(wù)的特殊試驗(yàn)。檢查變壓器狀況的常規(guī)診斷方法有化學(xué)法，電氣法，熱力學(xué)法，光學(xué)和機(jī)械法。含溶解氣體分析（DGA），擊穿電壓和糠醛分析組成的化學(xué)法是當(dāng)前最流行和最重要的診斷方法。Mirzai等[5]基于Weibull分布統(tǒng)計(jì)研究了63/20kV變壓器的可靠性，由此提出了五種變壓器故障分析方法，包括：定期測(cè)試、服務(wù)、保護(hù)操作、絕緣問(wèn)題和其他（套管故障，開(kāi)發(fā)，閃電等），這些對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)和項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。與此同時(shí)，Weibull分布也可用于分析模型的開(kāi)發(fā)，并預(yù)測(cè)聚合絕緣材料的分解時(shí)間。常采用以下手段研究變壓器故障成因：內(nèi)部檢查和測(cè)試，包括物理測(cè)試、絕緣油測(cè)試和溶解氣體分析。目前，熱性能和電磁場(chǎng)（EMF）是確定路燈變壓器故障根源的前沿方法，該方法基于AC/DC模塊和有限元方法（應(yīng)用麥克斯韋方程和安培定律）實(shí)現(xiàn)。建模過(guò)程分為五個(gè)階段：繪圖（CAD軟件）、設(shè)置域和邊界（邊界條件）、網(wǎng)格化、求解和后處理。路燈變壓器預(yù)測(cè)性維護(hù)的早期故障檢測(cè)方法主要依據(jù)絕緣和局部放電檢查。近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了故障預(yù)測(cè)、設(shè)備維護(hù)技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)防性測(cè)試和故障診斷技術(shù)日趨成熟，提高了路燈變壓器的可靠性?；谠\斷程序的在線檢測(cè)得到廣泛應(yīng)用。相比離線測(cè)量，在線測(cè)量可靠性高，迭代-傳輸-分配系統(tǒng)可不間斷運(yùn)行。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，路燈變壓器的日常維護(hù)以及故障處理，要嚴(yán)格按照工作制度要求以及故障特點(diǎn)，做好相應(yīng)的維護(hù)和檢修工作。在具體實(shí)踐中，對(duì)路燈變壓器的故障，進(jìn)行故障原因分析，明確故障產(chǎn)生的原因以及故障性質(zhì)，采取相應(yīng)的措施加以處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程俊好.變壓器的應(yīng)用分析[J].電氣技術(shù)，2009（6）.

[2]聶冬晨.淺談電力變壓器損壞原因及防護(hù)措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（9）.

[3] 袁增義.道路照明工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.

[4] 鄭真.電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)及故障處理的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（5）：188.

[5] 王虎，柳巖妮.基于差分進(jìn)化算法優(yōu)化模糊Petri網(wǎng)的電力變壓器故障診斷[J].電力科學(xué)與工程，2018（12）：32～36.