基于10KV干式电力变压器安全运行的分析与探究

基于 10KV干式电力变压器安全运行的分析与探究

吴玉龙

中国船舶集团有限公司第七二五研究所 河南洛阳 471023

摘 要：本文通过对干式电力变压器（10KV/树脂绝缘）【以下简称“干式变压器”】的技术规范、环境要求、结构特性、安全运行、试验以及运行监护等全方位的技术分析与研究，总结整理出一套较为完整的干式变压器安全运行的技术操作规程，阐述了干式变压器安全运行的技术要领以及优越性和可靠性，为干式变压器的广泛应用及安全运行提供参考和借鉴。

关键词：干式变压器 技术规范 结构特性 试验 安全运行 运行监护 本质安全

0引言

干式变压器（10KV/树脂绝缘）绝缘性能好，机械强度高，环境适应能力强，耐潮湿，阻燃而无污染，易安装，维护简约，使用寿命长，过载能力强，结构简单，广泛应用在科研生产、办公生活以及港口、机场、厂矿、地铁、医院、重点试验室等较为特殊的重要场所。在使用过程中，工程技术人员能够掌握重要的技术环节以及安全运行技术操作规程，即可确保干式变压器的安全可靠运行，实现电力设备运行的本质安全。

1技术规范

1.1 国家标准

GB1094.1～1094.5-85《电力变压器》； GB1094.11-2007，GB/T10228-97《干式电力变压器》。

1.2 技术参数

2 结构特性（干式变压器（10KV/树脂绝缘））

2.1干式变压器主要结构部件由铁芯、线圈、底座、接线端子、防护外壳、冷却装置、温控系统等组成。

2.2铁芯采用优质冷轧有取向硅钢片，45⁰全斜接缝不冲孔结构，铁芯表面采取特种树脂涂封，以防锈蚀，夹件与铁芯、线圈之间以及铁芯与底座之间均垫以弹性材料以降低运行噪音。

2.3线圈分低压绕组和高压绕组两部分，低压绕组为双层圆筒式或箔式，高压绕组为分段连续式结构，均采用F级绝缘涤纶双玻璃丝铜导线绕制，玻璃纤维增强，环氧树脂配料在真空状态下浇筑成型。它具备良好的电气性能和机械强度。能抗短路，耐冲击，耐潮湿，并具有一定的过压承压能力。

2.4冷却装置分AN（自冷式）和AF（强冷式）两种冷却方式，如采用空气自冷（AN）时，变压器可连续输出100﹪额定容量。如采用强制空气冷却（AF）时，变压器输出容量最高可提升30﹪。

2.5温控系统采用自动温度控制保护装置，具备温度显示、巡回检测、启停风机、超温报警、跳闸、计算机通讯接口等功能，可对接远程智能监控管理系统（MES）。

3安全运行（新装或长久停用变压器安全运行技术操作规程）

3.1运行前检查

检

3.2 运行前试验

3.2.1测量绕组在各个分接位置的直流电阻值，检测各个分接位置的电压比与铭牌是否相符，测定绕组的极性和联接组标号。

3.2.2检测铁芯的绝缘状况，首先拆除铁芯的接地片，使用2500V兆欧表检测，符合要求后装好接地片，检测接地是否良好（铁芯有且只能一点接地）。

3.2.3按照GB50150的标准，变压器运行前要进行变比、联接组别及相应项目的试验。检查变压器铁芯和外壳是否可靠永久接地。

3.2.4正常环境下（环境温度：20-30℃ 相对湿度：≤90﹪），线圈绝缘电阻的测试，高压-低压及地≥300MΩ（2500V兆欧表），低压-地100MΩ（2500V兆欧表）。在比较潮湿的环境下，变压器的绝缘电阻会有所下降，正常情况下，如每1KV额定电压，其绝缘电阻不小于2MΩ（1min,25℃），即可满足运行要求。如果变压器受潮严重，则不论其绝缘电阻是否达到运行要求，都必须在做耐压试验和投运前，进行干燥处理。

3.2.5正常环境下（环境温度：20-30℃ 相对湿度：≤90﹪），铁芯绝缘电阻测试，铁芯-夹件及地≥2MΩ（2500V兆欧表），穿心螺栓-铁芯及地2MΩ（2500V兆欧表）。在比较潮湿的环境下，铁芯绝缘电阻也会有所下降，通过干燥处理，使其阻值达到0.5MΩ即可投入运行。

3.2.6用2500V兆欧表检测变压器高压对地、低压对地及高压对低压的绝缘状况，如果所得数据达不到要求，此时变压器必须经干燥处理。干燥处理可用热风干燥或红外线烘烤的方法，加温要缓慢，不可急骤升温，保持变压器周围环境在60℃-80℃。干燥处理后，带绝缘至少恢复到表1的规定后，变压器才可以投入运行。

表1

3.3 试运行

3.3.1经过检查和测试，变压器一切正常后，可以投入运行，投入运行之前，确保温控和湿度显示装置运行正常，再一次检查变压器的分接位置是否与铭牌和分接位置标志牌相一致。检查变压器相序与电网相序是否一致。

3.3.2在确定保护装置已经投入的情况下，变压器进行三次全电压空载合闸，进一步使变压器承受操作过电压和激磁涌流（瞬间峰值可达10倍的变压器额定电流）的考验。两次电压冲击之间间隔应大于5分钟，无异常情况后，可以空载运行24小时。

3.3.3针对有载调压变压器，将又在分接开关作一次循环操作，检查变压器输出电压是否符合要求，开关操作是否正常（空载情况下）。带上负载后，注意观察温度显示，在三相负载平衡时，三相温度相差较小。试运行全过程做好存档记录。

3.4变压器投运

3.4.1变压器投运前，根据变压器铭牌将各相分接片调整到合适的位置，并根据电网实际电压，调整合适的档位。

3.4.2变压器空载合闸正常后，逐渐增加负荷运行，观察温控系统和风机系统是否运行正常，三相温度差应小于10℃，如差异较大，需及时调整各相的负荷分配。

3.4.3变压器短时间正常退出运行时，重新投入运行不需要采取措施。变压器长时间停运，特别是环境湿度较大时，投入运行前必须干燥处理。

4运行监护

4.1定时监测负荷峰值和变压器的温度峰值。

4.2保持环境湿度和温度条件在允许范围内，并及时清除变压器表面粉尘及污物。

4.3温控装置高温报警和超温跳闸调整至变压器安全运行范围。

4.4电网电压最大值控制在相应分接电压的5﹪。

4.5定时巡检投入运行的变压器铁芯、器身及壳体有效接地。

5结束语

干式变压器以其自身优越的特性受到了广大电力供应系统的欢迎，本文综述了干式变压器的技术规范、结构特性、安全运行和运行监护中的技术规范和要求，通过深入不同场景和环境的研究分析，全面阐述了变压器在投入运行前后以及停运前后的技术操作要领，为广大运行单位和维护维保部门提供了便捷的操作指导手册，从本质上确保了电力变压器的安全运行。

参考文献

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[3]王贺，周子洋，张超. 干式变压器铁芯接地故障分析. TV734.B. 1673-8241(2017)05-0050-02。