浅谈干式变压器在水利工程中的应用

许 平 吕 良 丁里广

一、干式变压器种类特点及选用

1.干式变压器的种类及特点

干式变压器指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，根据结构不同，可分为开启式、封闭式和浇注式。

开启式是常用型式，其器身与空气直接接触，适用于比较干燥而洁净的室内环境（环境温度20℃，相对湿度不超过80%），一般有空气冷和风冷两种冷却方式。

封闭式器身处在封闭的外壳内，与外部空气不直接接触，可用于较为恶劣的环境中，特别适合于易燃、易爆等防火要求高的场所安装使用。

浇注式是通过浇注环氧树脂或其他树脂作为主绝缘，整个线圈导体都被树脂的固体绝缘层所包封，因而不仅潮气难于浸入，完全阻断了导体被各种有害氧体和腐蚀化学成分侵害的可能，其防潮与防污的性能特别好，可工作于极端恶劣的环境条件下。

相对于油浸式变压器，干式变压器因没有油，运行起来更安全稳定，后期维护少，也没有火灾、爆炸、污染等问题。特别是新的系列，损耗和噪声降到了新的水平，为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件，可减少水利工程建设成本并方便运行维护。

2.干式变压器的选用

水利工程单位多承担着供水、抗旱、防汛、泄洪等任务，供配电设备运行在不同的天气条件和环境下。根据对干式变压器各种类型特点的对比，水利工程单位应采用环氧树脂浇注式干式变压器，可在100%的相对湿度和其他恶劣环境中运行。防护方式通常选用IP23防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入造成的短路停电等恶性故障。冷却方式采用强迫风冷，输出容量可提高50%，变压器可在额定容量下长期连续运行，并可以断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行。

二、干式变压器的检查与运行维护

1.干式变压器的检查

干式变压器投运后每2～3月进行一次检查，以后每年进行一次检查。主要检查内容为：浇注型绕组和相间连接有无积尘，有无龟裂、变色、放电等现象，绝缘电阻是否正常；铁芯风道有无灰尘、异物阻塞，有无生锈或腐蚀等现象；绕组压紧装置是否松动；指针式温度计等仪表和保护装置动作是否正常；冷却装置包括电动机、风扇轴承是否良好。

2.负荷监视

干式变压器有较强的过载能力，可允许短时间过载。变压器通过温控系统实现对负荷过载的监控和测试。自冷式变压主配置温控箱，绕组温度超过安全值，温控箱会发出信号，强迫风冷配置温控箱停启冷却风机，并发出超温报警信号和超温跳闸信号。干式变压器的绕组、铁芯最高温度不得超过155℃，最高温升为100K。在超负荷运行中应密切注意温度变化，切忌因温升过高而损坏绝缘导致无法恢复运行。

3.干式变压器的定期试验周期

干式变压器安装运行后，应定期进行预防性试验，周期一般为2～3年，试验项目及要求见表1。

三、干式变压器的常见故障处理

1.变压器超温

干式变压器多数安装了温度监控装置，能显示三相绕组实时温度，一般当绕组温度达到130℃时会发出高温报警信号，当绕组温度超过150℃时动作于跳闸，即超温跳闸。由于干式变压器超载能力比较强，一般过负荷的情况不会引起温升过高，如出现异常超温，多是由于风机损坏、通风不良等原因造成的排风不畅引起，应查明原因，予以处理。

2.变压器有放电声或匝间短路

干式变压器对环境要求比较严格，表面灰尘过多、受潮可导致沿面放电，破坏绝缘。还有的由于制造工艺问题如气泡、绝缘不匀等，在外界条件作用下也有可能运行一段时间后发生放电现象，所以应加强巡视和检修清扫及预防性试验工作。

3.有载调压干式变电器的有载调压开关发生故障

有载调压装置制造工艺水平不高，故障率高，烧坏应直接更换。

4.噪音偏大

噪声是变压器的固有特性，但是如果声音过大或者异常就应及时处理。干式变压器的噪音偏大或者异常主要有以下几种情况：

（1）电压问题

由于运行电压偏高，使变压器过励磁，响声增大且尖锐。可将分接档放在适合档位，在保证低压供电质量的前提下，尽量把高压分接向上调（低压输出电压降低），以此消除变压器的过励磁现象，同时降低变压器的噪音。

（2）风机、外壳及其他零部件的共振问题

变压器的风机、外壳和其他零部件松动引起共振造成的噪音偏大，可紧固相关螺丝、螺栓，或者在松动部位垫上胶皮，可解决松动引起的噪音。

表1 干式变压器的预防性实验项目

（3）安装问题

变压器安装基础不牢固、不平整，或者底板太薄会加剧变压器震动，造成噪音偏大。可对原安装方式进行改造，或者变压器下面加防震胶垫，可解决部分噪音。

（4）安装环境的影响

变压器室大而空旷，或者离墙太近，引起回音或噪音叠加，造成噪音偏大。可在变压器室内适当加装吸音材料。

（5）母线桥架振动的问题

由于并排母线有大电流通过，因漏磁使母线产生振动，母线桥架的振动将严重影响变压器的噪音，此噪音随负荷大小变化而变化。将母线固定好，或低压出线采用软连接即可。

（6）变压器铁芯自身共振

由于硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁而产生的电磁吸引力造成的噪音。通过紧变压器上的螺丝，包括夹件两头螺丝、穿心螺丝、垫块压钉螺丝，或在变压器下面加防震胶垫，可解决部分噪音。

（7）变压器线圈自身共振

当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起绕组的振动而产生不均匀噪音。将垫块压钉螺丝全部紧一遍，增加线圈的轴向压紧力可以解决问题。

（8）变压器缺相的问题

由于变压器缺相，不能正常励磁，产生噪音。可通过变压器停电，更换变压器高压保险解决问题。

四、结语

目前，我国生产干式变压器的性能指标及制造技术已达到世界先进水平。随着水利大建设的又一次到来，以及干式变压器在节能降噪、环保可靠、多功能、大容量方面的进一步发展，其在水利工程变配电领域将得到更广泛的应用