矿井开采过程中设备变压器故障及维护分析

杜华东

（黑龙江矿安安全生产技术有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

在矿井开采的电力系统中，变压器是极其重要、不可或缺的电气设备，变压器能否安全运行，对整个矿井采矿的生产能否顺利高效的运行有着直接的关系[1]。而在生产过程中，变压器一旦出现故障，不仅会使得矿井的生产无法顺利进行，同时，也会很大程度上威胁到采矿人员的生命安全。因此，在采矿生产的过程中，需要定期对于变压器进行维护与检查，并对于异常情况重视起来，采取措施予以解决，从而有效保障变压器的安全稳定运行，保障整个采矿过程的安全。

1 矿井用变压器常见故障分析

变压器出现问题，往往不是一个短时间的过程，在问题发生之前，一般就会出现异常的情况，这些轻微的异常情况没有得到重视，于是在循环往复的变压器运行中，故障变得严重，导致出现一些大的故障，造成直接和间接的损失[2]。相关的专业人员应当随时关注变压器的情况，检查变压器是否是在正常稳定的运行。

除了要对于变压器运行过程中的声音、震动、温度等进行检查，同时，对于变色、气味，以及运行中，变压器的外部状况等都需要有全面地掌握，来准确判断变压器是否在正常的运行，如果有异常情况，需要准确分析这些异常情况产生的原因，具体是哪一个部位出现了异常，异常的程度如何，并按照实际的情况，采取合理有效的措施。以下几种情况，是变压器运行中比较常见的故障。

第一，变压器的响声。与正常运行情况下不同，且有时伴随着噪音，有可能是以下几种原因造成的：第一种原因，就是铁芯夹紧螺栓产生了比较大的松动，这个螺栓一般都是很紧的状态，但是因为变压器运行过程中，会产生震动，那么螺栓因为长期受到震动，所以松动了。第二种原因，就是变压器里，有紧固的零件松动了[3]。第三种原因，就是因为变压器的电压超出了限定值。在正常的情况下，变压器应当始终保持在限定电压以下运行，一旦电压超出了限定电压，且超出了比较高的一个范围，变压器就会出现非常强烈的噪音，而且这种情况也会导致变压器本身的温度升高，内部零件也会有一定的损伤，大大缩短变压器的使用寿命。第四种原因，绕组引出线和变压器的箱壁之间的距离太短，形成了闪络放电的情况。第五种原因，变压器的接地线出现断裂，铁芯会对于电势有所感应，从而在断线的地方产生火花。

第二，变压器的局部出现发热现象，且发热比较严重，有两种情况，第一种情况，是分接开关出现了接触不良的现象，可能原因有：接触的压力不够；触头之间有异物，导致了接触不实；触头在运行过程中烧伤；定位指示与实际情况不符合。第二种情况是匝间出现了短路，可能的原因有：在制造的时候出现疏漏，遗留了暗伤，造成一定的隐患；绝缘出现老化，难以起到作用；长期在超出负荷的情况下运行；散热条件出现恶化，也会导致匝间短路，进而使得变压器局部发热。第三种情况是铁芯硅钢片，片间出现了短路，可能的原因有：铁芯硅钢片片间的绝缘损坏或者穿心螺丝绝缘损坏了，导致绝缘无法起到应有的效果，也会造成发热严重的情况。

第三，变压器有异响。异响的情况有几种不同，不同异响造成的可能原因是不同的，如果变压器内部有比较重而且沉闷的嗡嗡声，可能的原因是变压器是在超负荷运行，或者是电压超过了限定值，使得内部的零件振动产生的；如果内部和外部都有比较大的嗡嗡声，或者其他振动的杂音，有可能是出现了短路，使得整个变压器被强大的电动力影响，发生振动[4]。如果变压器的内部有类似气泡溢出的声音，可能是由于绕组出现了比较大的故障，使得绕组附近的零件出现了严重发热的情况。分解开关接触不良或者匝间短路造成的局部严重发热，都会出现这种声音。如果变压器的套管有放电声，可能是由于套管的脏污、边面上的釉质脱落或者变压器出现了裂纹；也可能是整个变压器或者套管发生了表面局部放电的情况。如果是套管出现了问题，在光线比较暗的阴天或者晚上，还可以看到电晕辉光或者小火花。如果变压器内部出现连续的并且比较有规律的撞击声，或者摩擦声，可能是由于内部的一些零部件因为振动造成了接触，或者是静电放电引起，这类故障需要在检修时进行排除。如果变压器内部出现类似于敲击声或者刮风声的声音，可能由于变压器的铁芯夹件或者对于铁芯进行压紧的螺钉出现了松动。

第四，变压器漏油，且漏油得比较严重。在变压器运行中，一个比较普遍的现象就是漏油，如果油位还在限定范围内，可以正常运行，或者在检修的时候进行排除，但是如果变压器漏油比较严重，或者连续不断的外溢，导致在油位计上已经见不到油位，就需要引起重视，不仅要立即停止变压器的运行，还需要及时进行补漏和加油的操作。

2 矿井用变压器的维护

对于变压器的维护，相关工作人员应当定期进行检查，并随时关注监视控制盘上的仪表指示，一旦变压器出现超负荷运行，需要加强监视，从而有效发现运行过程中发现的故障，并及时采取措施进行处理。对于有工作人员的变电站，变压器容量较小时，至少需要每天检查；容量在中等范围内，每次轮班需要检查一次；变压器容量比较大的，每两小时检查一次。而有一些变电站没有工作人员，针对容量小的变压器和柱上变压器，每两个月至少需要检查一，针对容量中等的变压器，每个月至少一次，针对容量比较大的变压器，每十天至少检查一次。

变压器的检查中应当包含上层油温是否超过了允许的范围。因为每一台变压器的负荷大小和冷却的条件是不同的，加上季节的影响，正在运行中的变压器是不能以上层油温不超过允许范围来作为判断的，应当结合以往的运行经验，与上次的上层油温相对比，此外，还需要增加油箱的散热面积，安装油冷却装置，使得上层油温始终在可控的范围内。

变压器的日常维护中应确认套管是否有脏污，是否有裂纹，是否有放电的痕迹，冷却装置是否是正常运行的状态。在炎热的夏季，本身气温就很高，加上变压器持续运行，冷却效果不好或者散热面积小，导致散热的效果不好，很容易造成变压器异常发热，发热量大于散热量，使得油温过高。

变压器日常检查时，需要确认变压器的声音是正常的，变压器在正常运行的情况下，一般是会有均匀的嗡嗡电磁声，包括井下使用的隔爆型干式变压器，而如果声音发生了改变，或者出现异常，应当及时检查出现了什么问题，并迅速上报给相关的专业人员，以便及时进行检修。

在对于变压器的定期检查过程中，应当检查油枕和充油套管的油面高度、颜色，以及封闭处是否有漏油现象。油面通常会有一个限定的高度，如果油面过高，可能由于冷却装置的不正常运行，或者变压器内部出现了故障。如果油面过低，需要检查各个密封处是否出现了漏油的现象，油的阀门是否是关紧的状态。油的颜色在正常情况下，应当是透明的，并微微带有黄色，如果呈现比较深的颜色，如红棕色，可能是油位计脏污导致，也可能是由于运行时间长，导致油的温度过高时，使得油质下降了。其中，油面过低或者变色都是比较严重的问题，需要及时处理。

3 结语

总而言之，变压器的正常运行，对于井下开采的安全生产起到非常大的影响，一旦变压器出现故障，可能会造成不可估量的直接和间接损失，因此，在变压器运行过程中，应当加强监管，关注变压器是否正常运行，是否出现了异常情况，不仅需要监控变压器是否超负荷运行，油温是否正常，套管是否正常，也需要关注变压器声音是否正常，油面的高度颜色是否正常等，如果有异常情况，需要精确判断问题原因，并加以处理，保证变压器的安全稳定运行，为矿井下的安全生产提供有力的保障。