干式变压器事故分析及现场试验、防范措施

张蒙

摘 要：随着电力事业的发展，对变压器的功能、质量等各方面要求越来越高，为防止事故发生，应当提前加以防范。本文以干式变压器为例，结合实际案例分析了常见的故障，然后提出了相应的解决对策和防范措施。

关键词：干式变压器 故障防范 绝缘

变压器为电力系统之中的必备设备，主要功能是转换电压，维持电能和传输之间的平衡关系，提供优质的电力供给。而变压器在运行的过程中经常会出现问题，有些严重问题会使电力系统出现瘫痪现象，因此，在发现变压器出现错误倾向时应及时进行处理，避免出现更严重的故障。干式变压器是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，广泛用于局部照明、高层建筑、机场、码头CNC机械设备等场所。干式变压器的结构与油浸变压器略有不同，其铁芯和绕组并没有浸在绝缘油中，加上绝缘材料为阻燃型，所以液体泄漏较少，且对环境污染很小。随着技术的不断发展与提升，其体积越来越小，损耗越来越低，质量水平不断提高，有着极广泛的应用。然而实际运行过程中，受内外诸多因素影响，难免出现故障，需及时进行现场分析，予以解决，并采取相应的防范措施，以防再次出现故障。

一、干式变压器现场事故分析

1.事故1。某企业于2014年8月购进两台SCB10-1600/35干式变压器，购买时通过调试，运行良好，并无任何故障。2016年2月2日，公司职员给维修部打电话，言称变压器近日来连续发出放电声，且声音越来越明显。问明情况，维修人员立即赶赴现场，发现与变压器D形连接的裸露导电杆距离高压电缆较近，其间距离低于100mm，不符合安装要求。因为距离过近，变压器放电致使高压电缆的绝缘明显受损。幸亏企业职员通报及时，若绝缘被损坏，其后果不堪设想。维修人员进一步询问，得知当初安装时，并未邀请专业的电气安装队伍，为了节省成本，而是请企业内部一些有经验的老员工合力安装，且安装后直接投入使用，并未通过相关试验检验。

2.事故2。某公司是一家电力公司，负责当地的电力输送，采用的是SGB10-1600/60干式变压器。2016年5月26日，A区2号变压器在作业过程中發出“吱吱”的噪音，刚开始呈间歇性响动，后来间隔时间越来越短，而且C相高压绕组开始出现火花放电，及时引起了工作人员的注意。维修人员接到通知后，立即停电检查，很快就发现，原来是C相温控装置的测温探头在运行中脱落，搭在了高压绕组的绝缘筒上，从而引起噪音和放电现象。又经过一番详细检查，确认一切安好，没有其他故障，维修人员将探头安回原来位置，故障随之解决。6月13日，B区11号变压器在变送电过程中，发出噼噼啪啪的噪音，同样伴有火花放电现象。维修人员随即停电展开检查，原来是铁芯接地片的螺栓松脱，引起铁心拉杆松动，进而产生悬浮电位，随着电位差的增大，绝缘被击穿，这才出现故障。确定原因后，维修人员先认真清理了接地点的绝缘漆和氧化层，然后对螺栓加以固定，故障解决。

3.事故3。某公司购置了44台6KV-10KV的干式变压器，分布地点各不相同，总体运行状况良好。2015年9月15日，7号变压器突然发生跳闸故障，断路器柜的“一次接地”和“二次接地”信号灯先后亮起，监测屏幕显示，变压器低压侧次总失压跳闸。维修人员立即展开调查，发现高压侧A相依旧正常运行，但B相、C相则出现了电流故障。通过进一步分析，初步判断为B相线圈出现短路，接着发现B相的高压侧和低压侧均出现明显的发黑痕迹，最终确定为B相线圈高压和低压之间的绝缘遭到破坏，在断路器跳闸过程中，B相单相接地，从而引起接地信号动作。在总结原因时，因为故障发生时，只有B相、C相电流增大，而A相则没有太明显的变化，低压侧总也并没有过电流或者过负荷的信号，基本可以排除负荷过大引起的故障。后来，该公司相继又有几台干式变压器运行时出现故障，皆是绝缘被击穿导致。为彻底解决这一问题，公司与干式变压器生产商联系，生产厂家派技术人员前来公司查明原因，认为主要原因在于在长期运行中，变压器内部的绝缘需要承受很大的电压，多少会有损失，随着电场强度值的增加，绝缘薄弱处极易出现放电现象，而7号变压器发生故障，正是由高压侧线圈局部放电直接引起的。局部放电对绝缘危害极大，还可能影响到变压器温度报警，所以应引起高度重视。

总之，干式变压器事故发生有多种原因，有的事故影响小一些，有的事故影响巨大，因此，不论何种事故，都需要引起足够的重视，第一时间予以处理。

二、干式变压器事故防范措施

1.安装防范。干式变压器的安装工作颇为重要，直接关系到后续使用，应当严格按照规范进行安装，特别是对地绝缘，需保证其间距达到要求，以防出现安全事故。安装不当还容易引起外部弧光放电，同样会引起变压器故障。所以，安装工作尽量由专业人员负责，对地绝缘距离需满足电压等级要求。为提升其对地绝缘强度，还可以使用高压绝缘护套加以保护。安装完成后，注意进行试验检验，以确保变压器能够正常工作。需注意的是，高压电缆和变压器的试验验收往往是单独进行，但通过后并不能保证两者连接后没有故障，所以尽量在其连接后，共同开展耐压试验。

2.噪音防范。引起噪音的原因有很多，比如电压过高导致变压器过励磁、悬浮电位引起噪音、底座安装不牢固、风机等零部件共振缺陷等。所以为减少噪音故障发生，应严格按照规范进行安装，螺栓以及零部件衔接处加以紧固，确保没有松动。如果存在振动问题，可用胶皮填缝隙予以解决。

3.局部放电防范。生产厂家采用新的技术，对干式变压器的结构、材料、工艺重新调整，使得设备整体性能得到提升。企业在使用干式变压器过程中，应注意日常维护保养。改变干变现场运行环境，对干变室进行密封，有单独的通风降温系统，定期清灰。停运和保管期间，要采取有效措施防止绝缘受潮，具体措施包括定期通电和启动风冷装置等。交接或维护保养后，一定要做变压器绝缘局部放电检测试验。

三、结语

干式变压器具有诸多优势，在实际中的应用越来越多，但运行时由于环境不同，加上各种因素影响，可能会出现各种故障。在此情况下，应当根据故障现象，及时分析故障原因，并采取相应的解决对策。当然，更重要的还是做好防范工作，消除故障隐患。

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