变压器在线故障监测可行性分析

闫睿智 彭雪

摘  要：输配电系统中的核心内容就是变压器，是企业用电设备提供能量的重要支撑，能够保障企业生产作业等的正常顺利运行，一旦企业变电器出现问题，就会导致企业的所有用电设备不能够保持稳定运转，进而影响企业的实际经济效益。文章主要通过实际的现场工作经验对干式变压器的缺陷设计进行了一定分析，并对此提出了干性变压器在线故障监测可行性分析，为更好地帮助实际中干式变压器的故障排除。

关键词：变压器;在线故障;监测;可行性分析

中图分类号：TM407        文献标志码：A       文章编号：2095-2945（2019）28-0064-02

Abstract： The core content of the transmission and distribution system is the transformer， which is an important support for the energy provided by the electric equipment of the enterprise， and can ensure the normal and smooth operation of the production operation of the enterprise. Once there is a problem with the transformer in the enterprise， it will make all the electrical equipment of the enterprise fail to maintain a stable operation， and then affect the actual economic benefits of the enterprise. This paper mainly analyzes the defect design of dry-type transformer through practical field work experience， and puts forward the feasibility analysis of on-line fault monitoring of dry-type transformer， in order to better help the troubleshooting of dry-type transformer in practice.

Keywords： transformer; on-line fault; monitoring; feasibility analysis

针对干式变压器来说，其较为普遍应用于煤矿井下，供电方式有两种，即固定式供电以及移动式供电，其外形也是不尽相同的，但从结构设计方面来说如出一辙。本文通过移动变壓器结构进行探讨，分析了干式变压器保护在设计中的缺陷的创新思路，并提及了相应的可行性方案，希望针对干式变压器安全运行以及在线故障检测方面给予一定保障，进而保障干式变压器得以稳定长久的运用。

1 干式变压器现状结构介绍

1.1 干式变压器结构

本文所介绍的移动变压器结构组成部分为三部分，即高压负荷开关、干式变压器和低压保护箱、配电箱。其箱体的主要制成材料为钢板焊制，而针对箱体两侧面的结构为瓦楞状钢板，隔爆结合面安置在箱体和箱盖、箱盖与搞地下开关之间。在隔爆箱体上部设有隔爆型高压电缆接线腔，同时在电缆引入装置分别设置在隔爆箱左右。其中一个供电缆作为进线使用，而另外一个电缆则并联供出线使用。隔爆箱为长方形的箱体，整个箱体被中间隔板隔成三个单独的防爆腔室。高压电缆引入装置分别安装在上腔接线腔左右的两侧，而刀闸隔离开关会在上腔隔离开关腔内进行装置，信号取样单元以及真空断路器则装在下腔，而断路器的导入方式为左右两个导条进行导入工作，并且电路器能够在两根导条内部进行固定。隔离开关分合闸手柄、断路器机械合闸手柄以及机械闭锁装置等会在箱体的右侧板上进行设置。干式变压器结构特点有抗短路能力强、维护工作量较小、运行效率高、体积小以及低噪音等，因此对于一些防火、防爆等性能要求较高的场所进行使用[1]。

1.2 变压器保护部分

因变压器高低压保护装置的控制部分设计并安装在高压端以及低压保护箱内，所以变压器在判断故障现象的检测方式为针对电压信号以及流过电流互感器的电流信号来进行。一般来说会存在两个盲区与主控线路中。盲区一，高压侧接线端和高压侧接线端连线位置，变压器高压接线头、高压接线绝缘座、高压端断路器电流互感器上端为盲区范围;盲区二，低压侧接线端以及低压侧接线端连线，变压器末端出现、连线、接线绝缘座、电流互感器连接导线的以上部分为盲区二的范围内容。

2 干式变压器结构设计缺陷分析

因移动变压器设计组成的三个部分为高压负荷开关、干式变压器和低压保护箱、配电箱，而变压器的两个端头分别为保护部分，通过耐绝缘的接线端子和铜接线柱完成变压器与其两个端头之间的通电连接，在进行连接的过程中应用软铜带作为铜接线柱与高低压之间的连线材料，从而使得软铜带之上带有电流互感器。这种设计方式对以下两种存在的缺陷情况进行了一定保护。缺陷一，变压器内部的接线端子和接线柱之间出现因基础不良而导致的发热状态时，会损坏接线端子的绝缘作用，这个损坏现象极难被发现，因变压器的温度监控不会产生太大的变化，因而温度保护功能不会进行任何动作，所以对于事故来说极易发生。缺陷二，变压器对采用信号采集方面的保护只能监控电流互感器以下的供电情况以及运行状态等，而针对电流互感器以上的部位来说，就会失去相应的监测作用。因此一旦发生间歇式漏电以及长时间过负荷现象位置为低压接线柱或者低压侧电流互感器以上的铜带，会造成损坏绝缘的故障，进而使其绝缘作用丧失，发生事故。

3 干式变压器结构解决方案的可行性分析

3.1 接线端子接触不良起热的解决方案

因变压器的结合面之间为变压器的接线端位置，而针对干式变压器的两端位置来说，螺丝是结合面的整体结构形态，因此对于想要经常性的打开进行检修来说是存在一定困难的。并且移动式变压器大多都是在煤矿的生产开采区域进行应用，繁重的生产任务，且在采区的巷道中进行安装变压器，需要长时间进行运行，所以针对检修来说，有一定的空间所限，因而导致其不能及时或定期的开展维修工作。通过大量的实践研究，可以通过以下方案进行解决，希望给相关人员的工作提供一些参考性的借鉴。

在不改变现有结构的状态下，把通气孔设置在变压器的壳体上部，并且把瓦斯监测装置安装在通气孔上方。通过对煤矿的监控系统进行利用以及连接瓦斯监测装置，从而促使变压器运行的在线监控得以有效实现，给巡检人员的工作提供一定便利以及相应的依据进行参考。因封闭状态时变压器的运行状态，所以其在正常状态下的运行过程中，并不会产生瓦斯气体。但是一旦故障发生在变压器内部或者接线柱位置，此时就会产生一定量的瓦斯气体，而在变压器上部安装的瓦斯探頭会在此时产生警报，进而对维修人员的检修工作进行及时的提示。把放水孔社自在变压器底部的一端头上，而在变压器安装过程中，变压器防水端的设置有意向另一端略低，促使变压器一旦出现发热现象，则气化部分是或多或少都会出现的，对产生的气进行沉淀的过程中，此时判断是否有故障现象存在的方式通过放水孔对变压器内部进行一定合理的判断。

3.2 变压器接线柱或导线间歇放电故障解决方案

对于高压间接式来说，虽然其具有极小的放电故障发生，但对变压器来说很容易促使其产生一些保护动作。因放电故障是发生在移动变压器的高压侧接线柱位置，此时实现的保护措施为移动变压器自身高压保护以及对移动变压器上一级高爆开关的保护。而对于低压侧接线柱来说，如果其出现间歇式的轻微放电现象，则上述保护措施不会对其起到一定的保护作用。因电流互感器之上是低压侧接线柱的位置，此时具有较小的放电点电流现象，通过变压器进行相应的变压作用后，会在变压器高压侧产生一定的保护作用。因此本文提出如下解决方案：

对变压器的低压侧的馈出线开关进行合理选择，在促使移动变压器保护以及低压馈电开关保护之间实现有效配合的基础上，使得电源侧和负荷侧的漏电得到馈电开关的保护，进而进行及时检查并有效处理，使得低压侧的安全运行得以有效实现[2]。

4 效果可行性分析

这种思路可以说是一种具有一定创新性质的思维模式以及思考方式，不仅不会对设备结构产生较大影响，同时还能够及时进行诊断干式变压器以及移动变压器存在的故障，对设备运行来说给予了进一步的保障，同时具有一定可行且简单的操作模式，推广应用价值非常强，因此可以进行更为广泛运用，更好地保障变压器的稳定运行。

5 结束语

本文探讨的干式变压器在线故障检测可行性分析过程，具有较为明确的思路、并且因干式变压器自身所具备的特点优势等，能够使操作过程更加简洁，极大程度地为操作人员提供了工作便利，并且使用性极强，对我国目前现有的其它干式变压器以及移动变电站结构设计来说，能够给予极大的启发，而且其科学依据较强，使用价值较高，同时也充分实现了变压器在线故障监测可行性分析的有效性，在某种程度上可以对我国电力企业的发展，起到一定推动作用。

参考文献：

[1]曾琦器，张昕慧，万鲲鹏.电力变压器故障诊断技术的研究[J].科学技术创新，2019（19）：149-150.

[2]南华兴.电厂变压器故障的检测与诊断问题研究[J].电工技术，2019（12）：36-37.

[3]梁倩楠.KBSGZY型移动变压器故障原因及预防措施[J].机械管理开发，2019（05）.

[4]孙超.电力变压器绕组在线监测系统的研究与设计[D].华北电力大学，2017.