培训专用便携式变压器装置的研制

摘要：基于部分运维人员经过培训后仍无法很好地掌握配电变压器发生故障的现状，通过阐述变压器结构原理及检测方法，分析培训过程中出现的问题，提出一种供培训专用的便携式变压器装置，并对该装置运行方式及具体功能进行了分析，总结了其应用优势及具体应用效果，实践证明，该装置应用效果良好，具有较好的推广前景。

关键词：配电变压器;便携式变压器;故障;培训

0    引言

配电变压器运行好坏直接影响到线路的安全运行，影响到供电可靠性，所以配电变压器在配电系统中的地位十分重要。变压器是静止的电磁器械，其利用电磁感应原理，将一种交流电转变为另一种或几种频率相同、大小不同的交流电供用电客户使用[1]。所以，作为配网运行维护人员，必须熟练掌握10 kV变压器在发生故障时的检测方法，才能更好地提高运维水平，提高快速复电能力，更好地为用电客户提供安全、可靠、优质电源服务。但目前为止，运维人员在如何熟练地判断配电变压器故障方面知识仍掌握不到位，原因是用来培训教学的配电变压器均为废旧退运下来的设备，使用这些设备进行培训，存在变压器故障检测、讲解设备单一的缺陷，运维人员较难理解，也难以掌握方法。因此，运维人员对变压器故障检测方法不熟悉而导致故障停电时间较长或容易误判断而引起其他隐患的问题时有发生[2]。本文通过对目前10 kV变压器教育培训存在的问题进行分析，研制了培训专用便携式变压器装置，以解决培训中设备故障单一、培训后掌握方法不到位等问题。

1    10 kV变压器结构原理及检测方法

1.1    结构组成

变压器的基本结构主要包括变压器箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管等。

1.2    检测方法

变压器测试试验一般会包括以下项目：（1）绝缘电阻测试;（2）交流耐压试验;（3）变压器的直流电阻测试;（4）各分接头上的变压比测试;（5）绝缘油电气强度试验（运行中油的试验）;（6）电压比测试试验;（7）介质损耗角试验;（8）连接组标号检定;（9）噪声测试等。

在运行维护工作中普遍会用到绝缘电阻和变压器的直流电阻测量这两种方法，因为通过这两种测试基本可以判断配电变压器有没有故障[3]。

2    目前培训中存在的问题

在配电变压器培训工作中，往往是拿退运下来或因某一种故障而淘汰的配电变压器实物设备进行培训，使用这样的设备只能做理论讲解或某一种故障检测的讲解，培训师没有办法进行全部理论讲解，没有仿真故障设备进行检测现场实操演示，所以学员只能听理论知识，培训后学员能否真正掌握在配电变压器出现故障时的判断方法可以说是个未知数，导致培训效果不理想，从而使运维工作在故障检查方面处于被动状态，极不利于运维工作的开展。

3    培训专用便携式变压器装置设计分析

通过上述对变压器检测培训存在问题的分析，经研究，制作了一种培训专用便携式变压器装置，用于变压器检测培训教学，具体结构原理如图1所示。

3.1    运作方式

打开箱盖后，用无线遥控器控制装置内电动推杆，将变压器面板顶起;装置使用完毕后，用同样的方法将变压器面板收回箱子底部。

3.2    功能说明

图2为该装置内部接线图。

该装置主要功能包括：

（1）SB1～SB3自锁按钮，分别控制高压线圈A与C、A与B、B与C之间是否短路;

（2）SB4～SB6自锁按钮，分别控制高压线圈A、B、C是否接地;

（3）SB7～SB9自锁按钮，分别控制高压线圈与低压线圈A与a、B与b、C与c之间是否短路;

（4）SB10～SB12自锁按钮，分别控制低压线圈a与0、b与0、c与0是否连接;

（5）SB13～SB15自锁按钮，分别控制低压线圈a、b、c是否接地;

（6）SA1～SA3变压器分接开关，切换高压线圈A、B、C相互之间的连接电阻。

其中实操模拟检测通过调整1～5项开关实现，第6项通过开关模拟调整线圈电阻实现电压调整。

以上模拟检测线路能实现变压器内部发生的4大项日常故障情况，分别是：（1）通过对高压侧绕组之间的开关闭合来模拟变压器高压侧的相间短路状态;（2）通过对高压侧和低压侧绕组之间的开关闭合来模拟变压器高压侧和低压侧的短路状态;（3）通过对高压侧、低压侧与地线的开关闭合来模拟变压器的接地短路故障状态;（4）通过低压侧线路的开关断开来模拟变压器低压侧的断线故障状态。

4    培训专用便携式变压器装置效果分析

4.1    应用优势

（1）基于变压器实物按一定比例进行缩小，面板与实物一致，使学员更易理解。

（2）体积小，可以在任何地方进行教学培训，不但可以在空地上，还可以带到课堂上进行培训，具有体积小、方便携带的特点。

（3）能對理论知识进行现场仿真故障检测演示，使学员更加容易地全面掌握培训知识。

（4）使用该装置进行培训，可以设置各种故障来进行实操培训和演练，培训后还可以进行小测，更客观地检测出培训效果，有利于提升培训质量。

（5）该装置还可以用来进行各种技能实操培训和考试，所以使用范围比较广。

4.2    效果分析

通过分析对比可知，通过培训专用便携式变压器装置进行培训，比原来只是简单理论讲解，没有开展仿真故障检测教育及培训，培训合格率由原来5%不到，提升到现时95%以上，培训效果显著。

4.3    推广前景

配电变压器是日常运行设备，也是维护工作重点，由于现时没有使用仿真培训装置进行培训，所以基层工作人员对配电变压器故障检测还是掌握不到位，导致停电时间较长，严重影响供电可靠性。而培训专用便携式变压器装置携带方便、设置故障类型较多，基本能满足运维人员开展运维工作的要求，还可以进行仿真故障检测教育和培训，效果显著，更有利于运维人员运维水平提高，同时还可用于日常培训和考试，所以具有较好的推广前景。

5    结语

培训专用便携式变压器装置的研发，可以更好地提高培训效果，提升运维人员运维技术水平，减少因运维人员配变检测技术水平不过关而增加停电时间、降低供电可靠性的风险。

[参考文献]

[1] 马爱芳.变压器故障分析及防范措施探讨[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2019，15（4）：50-52.

[2] 叶伟玲.电力变压器短路故障原因分析[J].机电信息，2019（33）：73-74.

[3] 徐国鑫.电力变压器故障诊断及检修[J].电子测试，2019（22）：77-78.

收稿日期：2020-01-02

作者简介：方俊俊（1979—），男，广东开平人，工程师，从事电力管理工作。