试论露天煤矿变压器常见故障及试验方法

朱利兴

【摘要】在露天煤矿变压器运用中出现各种各样的情况。特别是在重要的煤矿供电系统中，矿用变压器是十分重要的电气设备，它能够直接影响到煤矿的生产情况，控制煤矿生产经济效益。在煤矿变压器运行过程中，常见故障主要可以包括附件故障和铁芯故障。如果变压器在运行过程中出现问题，就要及时进行处理来保障煤矿安全平稳生产。在电气设备实际运行中，发现只有不断地针对变压器进行科学故障诊断和分析，才能找对策略，不断提高变压器维护效率，从而保障变压器安全和稳定运行。

【关键词】露天煤矿；变压器；故障处理

中图分类号： TN14 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（b）-0000-00

一、露天煤矿的变压器常见问题

在露天煤矿的供电系统中最常见的就是移动式变压器，由于变压器随着生产的进行要经常移设，那么我们在设备设计选择初期，就要选择具有整体滑橇、吊装完善的变压器，同时要求变压器的密封性、抗震性达到经常拖拽要求。在多年对露天矿变电站检修运行分析中，得到变压器的主体故障类型划分，可分为以下三种：附件故障、绕组故障和常见的铁芯故障。

（1） 绕组故障的成因

在一般情况下，绕组故障的表现主要是绕组松动和绕组短路，绕组作为变压器的重要组成部分，它的故障能够直接影响到变压器的运行，带来设备损坏，对露天煤矿生产造成影响。而造成绕组故障的最主要原因就在于：

一是因为绕组出现受潮，而引起绕组局部放电，易造成匝间短路故障。对于匝间短路故障要及时的进行处理，可以避免因绕组局部放电而引起的匝间短路故障。第二，是因为有杂物进入到绕组内，导致变压器的温度升高，引起设备的绝缘老化，降低设备使用寿命。第三，是因为有些变压器绕组的制造质量差，机械强度过低，直接破坏了绕组绝缘功能。

（2）铁芯故障的原因

在露天煤矿变压器的运行中，最能够直接产生影响的就是铁芯的质量。铁芯质量的好坏可以直接决定变压器是否能稳定运行。但是，一般情况下，其运行过程中都会就出现变压器铁芯的多点接地和较为常见的短路故障问题。

铁芯多点接地，一定程度上可能会出现环流方面的问题，严重的会导致变压器局部温度升高，并在长时间运行下导致变压器出现绝缘老化现象，引起铁芯烧损问题，增大引起机电设备事故的发生。

（3）附件故障的原因

在一般情况下变压器附件故障可以分为三种情况，有载分接开关故障、套管故障以及引线故障。

其中最重要的有载分接开关故障可能在变压器频繁的切换操作中出现，故障最常发生部位是动静触头。该故障通常是受到绝缘物质和高温的影响，变压器的动静触头出现氧化现象，触头接触电阻增加，从而造成局部温度升高现象。套管一般都连接着变压器和箱外联接引线，在一定程度上能够引起变压器绕组故障。

套管故障，一般原因为套管表面脏污吸收水分后，使绝缘电阻降低，其后果是容易发生闪给，造成跳闸。同时，闪络也会损坏套管表面。脏污吸收水分后，导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿。

由于引线是变压器内部绕组出线与外部接线的中间环节，其接头通过焊接而成，引线外部加以绝缘包扎以防止短路和接触不良，因而焊接质量和绝缘情况直接影响到引线故障的发生。

二、露天煤矿变压器故障试验方法

通常情况下，在煤矿变压器出现某些故障时，要及时采取相应措施来处理，并对变压器进行严格控制，找出产生故障的原因，从根本上对于问题进行处理和修复，这样做可在一定程度上够保证露天煤矿的变压器安全可靠平稳运行。变压器出现故障时，一般的采取以下几个方面进行判断：

（1） 直观法

采用直观法能够及时的在露天煤矿变压器出现故障时进行控制和检查，查看设备能否正常运行，并查出设备是否出现故障，找出具体故障位置。

（2） 采用绝缘电阻测试法

采用绝缘电阻测试，可能有效地检查出变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷。一般对于变压器进行准确测量，测量的部位有低压外壳和高压低压外壳、高压和中压。

在测定绝缘电阻的同时，对某些特定数值电阻进行测量，然后通过采取绝缘电阻实验法的方式来进行检查，检查内容包括，第一、检查变压器的分接开关各个位置接触是否良好，以及分接开关的实际位置和指示位置是否保持一致。第二、检查变压器的引出线是否出现断裂现象，以及变压器的多股导线并绕的绕组是否有断股现象。第三、重点检查是绕组接头的焊接质量是否过关，以及绕组有无匝间短路的现象。

绝缘电阻测试法可以查出绝缘子破裂、引线靠壳、器身内部有金属接地、绕组围裙严重老化、绝缘油严重受潮等缺陷。是检查设备绝缘状态最简单和最基本的方法

（3） 泄漏电流试验法

在变压器故障处理方法中进行变压器的泄漏电流测定中，必须确保外绝缘干净，表面的污秽会很大成都影响试验结果。泄漏电流试验和绝缘电阻测试目的相似，只是泄露电流试验的灵敏度较高。在一定情况下可以应用这种方法判断出变压器套管是否密封良好，有无缺陷。

（4） 采取直流电阻试验法

通常情况采取直流电阻试验法，是通过一种小型直流电压对存在高压侧线圈的直流电阻进行检测，通过严格审核来判断变压器线圈以及引线连接是否正常。露天煤矿变压器是否能够顺利运行。

（5） 空载试验法的目的及要求

变压器空载试验，可测量变压器的空载损耗和空载电流，验证变压器铁芯的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求，检查变压器铁芯是否存在缺陷，如局部过热、局部绝缘不良等。

另外，空载试验应在绝缘试验合格的基础上进行，被测变压器的分接开关应至于额定分接位置；当用三相电源进行试验时，要求三相电压对称平衡；试验中若发现表针指示异常或被测变压器有放电声、异常响声、冒烟、喷油等情况，应立即停止试验，断开电源，检查原因。

（6） 交流耐压试验法的运用

交流耐压试验是对电气设备绝缘外加交流试验电压，该试验电压比设备的额定工作电压要高，并持续一定的时间（一般为1min）。交流耐压试验是一种最符合电气设备的实际运行条件的试验，是避免发生绝缘事故的一项重要的手段。因此，交流耐压试验是各项绝缘试验中具有决定性意义的试验。在实际运行中对高压线圈进行实验时，需要正确对整体线路进行严格控制和合理的设计，才能达到交流耐压的目的。

（7） 短路试验法

变压器的短路试验法，可以发现变压器各结构件或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、邮箱向该或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、带负载调压的电抗绕组匝间短路、大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错误。

结束语：

伴随着时代的不断进步和高科技不断发展，针对露天煤矿变压器故障处理模式的设计也在不断的创新，越来越符合当代时代的要求。煤矿变压器的运用可以说是煤矿供电系统组成部分的重中之重，其重要作用不言而喻，只有在实际操作中保障其运行的可靠和安全性，才能促使煤矿生产活动的顺利实施。当然，在露天煤矿变压器中难免会有一些意外的发生，例如绕组故障、附件故障以及铁芯故障等问题，这些问题的出现在一定程度已经严重影响到煤矿生产的综合效益。所以当前的问题就是如何通过故障诊断方法来进行故障处理。用而言之，只有我们不断创新科技，以此来提高变压器故障处理的技术水平，才能保证露天煤矿变压器的安全可靠的使用，才能推动煤矿作业的顺利发展。

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