干式变压器在冶金工业中的应用研究

智素红

【摘要】干式变压器就是依靠空气对流进行冷却的变压器，近些年来，干式变压器以其难燃防火，免维护以及无油污等优势得到了广泛的应用。本文结合冶金工业的环境特点，首先简单介绍了干式变压器的结构。然后从干式变压器的安装、运行前检查维护以及故障处理等几个方面详细分析了干式变压器应用。

【关键词】干式变压器；绕组；维护；故障处理

【中图分类号】TM615 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01—0447-02

1 干式变压器结构与类型

干式变压器主要有三个部分组成。一是线圈部分。干式变压器的绕组结构基本上与油浸式变压器基本相同，通常是圆筒式，较大容量的干式变压器绕组可采用饼式。为增加线圈的绝缘性能，干式变压器在绕组外加上非油绝缘介质；二是铁心及器身部分。干式变压器的，铁芯一般是采用优质冷轧晶粒取向硅钢片，呈现45度全斜接缝而成，其作用除了作为主磁通的通道外，还作为变压器线圈，器身及其他组件的主要支撑件，器身部分主要包括出线端子，变压器底座以及接地结构等；三是辅件，主要包括风机、外壳、温控器、温显仪、有载开关等结构辅件等。其类型主要有三种。一是开启式。就是其器身与大气直接接触，分空气自冷和风冷两种冷却方式；二是封闭式。其器身处在封闭的外壳内，与大气不直接接触；三是浇注式。就是用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘的方式。

2 干式变压器在冶金工业中的应用

冶金企业大多生产环境烟尘大，氧化铁粉尘散发多，部分区域有高温，因此，干式变压器在在冶金工业应用中精确计算负荷来确定变压器容量，根据工程具体情况，确定变压器的性能参数，根据相关要求配置外壳、风机等附件。确保干式变压器安全稳定运行。

2.1 干式变压器安装

（1）干式变压器在安装前应认真阅读《安装使用说明书》、产品铭牌、外形尺寸图以及《99D268干式变压器安装》国家标准图集的相关内容，了解产品的重量、安装方法等内容。—是安装基础要水平，其底座与预埋钢板问应采用焊接或螺栓连接固定。

（2）严禁封堵变压器外壳散热网孔。（尤其在安装封闭母线槽时），同时注意绝缘距离，绕组表面对地的最小安全距离。

（3）测量三相所有分接位置下的直流电阻，三相相电阻不平衡率应小于4%，三相线电阻不平衡率应小于2%。同时测量所有分接下的电压比，以及联结组别。最大电压比误差应小于0.5%。

（4）认真对线圈绝缘电阻进行测试，一股情况下高压对低压及地≥300MΩ，低压对高压及地≥100MΩ。但是如果变压器遭受异常潮湿发生凝露现象，必须在其进行耐压试验或投入运行前必须进行干燥处理。同时做好对铁心绝缘电阻进行测试，一般情况下，铁心对夹件及地≥1MΩ，穿心螺杆对铁心及地≥1MΩ。在比较潮湿的环境下，此值会下降，但要求阻值≥0.1MΩ。

（5）对于有载调压变压器，应根据有载调压分接开关使用说明书作投入运行前的必要检查和通电试验。同时外施工频耐压试验，试验电压为出厂试验电压的85%。

（6）检查所有紧固件、连接件是否松动并重新紧固一次。检查运输时拆下的零部件是否重新安装妥当，并检查变压器是否有异物存在，特别是变压器高低压风道内及下垫块上。检查风机、温度控制器、温度显示仪及有载开关等附件能否正常运行工作。

2.2 干式变压器运行维护

（1）干式变压器投入运行前，应根据变压器铭牌和分接指示牌将分接片或有载开关调到合适的位置。

（2）干式变压器应在空载时合闸投运，合闸涌流峰值最高可达10倍额定电流左右。对变压器的电流速动保护设定值应大于涌流峰值。

（3）变压器投入运行后，所带负载应由轻到重，并检查产品有无异响，不能盲目一次大负载投入。

（4）在新设备或经过检修、改造后投运72小时内、设备有严重缺陷、天气突变以及雷雨季节等情况，必须增加干式变压器的巡检次数。

（5）在对干式变压器巡检时，要注意干式变压器的温度。干式变压器除F级绝缘绝缘系统温度等级为155℃，一般为50℃至100℃，同时要注意声音。干式变压器正常运行时，声音是均匀的电流声音。如发现声音异常，声音明显增大或者存在局部放电响声，应该立即找出原因并处理。

（6）干式变压器在投入运行后，每隔一定时间要对其停电检查一次。首先要检查紧固件与连接件是否松动，导电零件有无生锈腐蚀的痕迹，观察绝缘表面有无爬电痕迹和碳化现象，必要时应及时通知厂家进行处理。二是清洁，通常情况下，在干燥清洁的场所，每年或更长一点时间进行一次检查。在其它场合，例如可能有大量灰尘或化学烟雾污染的空气进入时，每三至六个月进行一次检查，以保证空气流通和防止绝缘击穿。特别要注意用布清洁变压器的绝缘子、下垫块凸台处以及高压线圈外表，并使用干燥的压缩空气吹净通风气道中灰尘。

（7）检查整个接地系统是否坚固可靠。检查接地导体有无损伤、断裂，连接头是否松弛、损坏。同时对绝缘进行测量，做绝缘电阻测试和直流电阻测试，来判断变压器能否继续运行。

（8）变压器退出运行后，—般不需采取其它措施即可重新投入运行，但是如在高湿度下，变压器已发生凝露现象，那么必须经干燥处理后，变压器方能重新投入运行。干式变压器长期停运时应定期（每半年）通电和启动风冷装置。干式变压器投运时，先空载投电源侧；停运时先停负载侧，后停电源侧。

2.3 干式变压器常见故障及处理

（1）受潮处理

一是用碘钨灯烘烤。在变压器出现进水或凝露，使高低压绝缘电阻小于3MΩ/kV或铁心对地为零等情况之一时，最简单方法是用大灯炮直照进行烘烤，缺陷是需要较长的时间。二是用负载法。即通过低压用铜排短路，短路铜排截面积与低压出线铜排截面积相当，高压端三相输入不超过阻抗电压的电压，如高压10kV，阻抗为4%或6%，以及高压6.3kV阻抗6%的产品，高压端三相输入380V的市电进行烤烘；三是空载法。当绝缘电阻大于3MΩ/kV的情况时采用空载法。即将高压端开路（注意绝缘距离应大于高压绝缘子长度），低压端输入额定电压，时间一般在4小时以上就可满足投网条件，以通过绝缘电阻测试为准；四是对于低压箔式产品，在变压器出现进水或凝露时，无论缘缘电阻多少，都应该采用负载法烘烤2天甚至4天以上，以通过绝缘电阻测试为准。

（2）噪音处理

一是检查低压侧输出电压是否高于低压额定电压，如高于额定电压，把调压分接头的连接片调至合适的分接档；二是检查紧固夹件及拉杆螺丝是否松动，以及铁心底部托盘螺丝是否松动；三是检查带外壳产品上下网板、风机外壳是否振动。在保证安全情况下，用绝缘杆按住上下网板及风机外壳，观察噪音是否消失。四是检查负荷中是否带有整流设备及变频设备，若有该类设备，用户可考虑加装减小谐波的装置。

（3）温度异常处理干式变压器单相温度如果与其余两相有较大的差异，要用红外测温仪测量变压器的三相温度。如若正常，则可以判断是温控系统故障，这时变压器可以正常运行。否则应该立即找出原因并加以处理。

（4）有载开关事故处理

先检查变压器本体有无异常，如无异常可将变压器按接线图接成无载状态，将有载开关联线与变压器全部断开并保证一定的绝缘距离，就可以重新投网运行。

3 结束语

总之干式变压器逐步走向节能低噪、高可靠性、大容量、多功能组合及智能化、多领域以及多品种发展。必将在冶金工业中不断发展与大量推广应用。

参考文献

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[2]李会涛；非包封干式变压器绕组温度场计算研究[D]；河北工业大学；2011年第6期

[3]钟星鸣；干式变压器的振动和噪声研究[D]；华南理工大学；2010年第10期