提高变压器设备运行可靠性的探析

提高变压器设备运行可靠性的探析

宁德兵

中广核新能源云南分公司；云南昆明 650200

摘要：变压器作为电力枢纽在电力运输中发挥着不可替代的作用，其运行的可靠性直接关系到用户的安全。随着我国经济的迅速发展，社会对于公共基础设施和住房的需求量增加，这些需求的增加带动了电力行业的发展，同时也对变压器设备的可靠性提出了更高的要求。提高变压器设备运行的可靠性，从而提高电力运输的可靠性，这不仅关系到用户的用电安全，还一定程度上促进了我国经济的发展。本文对变压器设备运行的可靠性进行了探究，分析了影响变压器设备运行可靠性的因素和提高变压器设备运行可靠性的重要意义，并提出了严格把控并提高变压器的生产指标、增强变压器的抗短路能力、增加变压器的绝缘能力、对变压器设备进行定期检测和维修的方法等有效措施。

关键词：提高；变压器设备；运行；可靠性
前言：通过2020年的《有关机电设备安全稳定性的调查研究》和最近几年的数据进行对比，我们不难看出我国对于电力运输的要求一直在提高，但是我国目前的变压器设备运行效率还难以满足我国对于电力运输的需求，同时可以发现近些年来变压器设备出现故障的概率有所下降，但电压设备出现故障的依旧很高。其中国家电网系统中100~200的变压器设备发生故障的原因主要是生产商造成的、运营过程中使用时造成的。因此，提高变压器的生产标准可以很好的提高变压器设备运行的可靠性。与此同时，定期的对变压器进行检查和维护不仅可以提高变压器设备的可靠性，还能一定程度上延长变压器设备的使用寿命，从而提高我国电网的稳定性和可靠性。
1.变压器设备运行的可靠性
1.1变压器设备运行可靠的重要意义
电力系统的发展离不开电力的运输，作为电力运输枢纽的变压器在电力的运输中起着不可代替的重要作用。变压器联系着输电线路和用电设备可以变换运输电的电压、将电能合理的分配和运输电能的功能，与此同时，它还具有调节功率的作用。由此可见，变压器是输变电系统中最关键的设备，其运行直接影响到整个电力系统。当变压器设备出现故障时，轻则影响的是用户的使用，重则将会影响到整个电力系统的正常运行，造成大规模的断电，影响到人们的生产和生活。因此，对变压器可靠性进行探析，提高变压器的可靠性，对减少变压器故障发生率有着重要的意义。
1.2变压器设备的评判标准
变压器设备的评判主要从变压器及其附件的安全性、对于电能的运输能力、对于环境的适应能力和性价比等方面入手。其中对于变压器设备的评判可以分为五个主要的部分，分别是对于变压器未使用前的性能进行评价、变压器设备运行时维护情况的评价、对设备检修后的评价、对于设备技术的监督情况进行评价、对于设备技术改造后规划的制定和运行进行评价。评价主要是评价变压器及其附件的安全性、对于电能的运输能力、对于环境的适应能力。对于变压器评判不合格的评判项目，相关工作人员要制定详细的应对措施，例如，加强对于该变压器的检查、进行有关的测试、以及进行相关的技术革新等^[1]。
2.影响变压器可靠运行的因素
2.1温度影响
通过对以往出现故障的变压器设备进行分析，影响变压器运行可靠性的因素主要是温度。当观察到变压器温度异常时，相关人员应认真分析原因并及时采取相应的应对措施，已达到及时降低变压器温度的目的。如果检测到引起变压器发生温度变化的原因是变压器内部故障引起的，应及时停止运行该设备，并找出故障进行维修。影响变压器设备运行可靠性的温度因素有：
（1）变压器铁芯发生故障。通常情况下，变压器内部的铁芯通常会通过一个点来连接地以此来限制流过铁心的电流大小和铁芯的电位。当铁芯出现故障，就会使的电压器的温度升高，从而影响到变压器的正常运行。铁心出现故障主要是铁心多处与大地连接或者未有连接的情况，这些情况就会造成相邻的硅钢片之间的绝缘漆膜损坏，甚至导致铁芯发生放电现象，从而导致电压器设备中产生可燃气体引起变压器设备自动停止工作。
(2）变压器散热条件差。当变压器周围环境存在发热的设备或者所处的环境通风不佳导致散热条件受到影响时，就会使的变压器周围环境温度过高，从而就会影响到变压器设备的散热。如果变压器设备长期处在高温的条件下进行工作，就会是的变压器内部的绕组电阻变大，使的变压器内部温度产生的热量增加。如果不及时改善环境的散热能力，很容易使的变压器设备出现问题。
2.2变压器出现漏磁现象
正常情况下，由变压器设备的铁芯产生的额定的主磁通是不饱和的，当复杂的电流通过变压器时，绕组就容易出现漏磁的现象。从而使得绕组周围出现漏磁，所以绕组周围存在大量的漏磁。因而当漏磁经过铁磁线圈时就会出现涡流产生一定的热量。通常情况下，变压器的电容量增大时就容易出现漏磁，从而引起涡流产生热量，变压器出现此故障最明显的是油箱与绕组、导体之间的温度升高^[2]。
2.3变压器中水分含量加速变压器的老化

在制造变压器的过程中，为了防止水分对于变压器的影响，制造商在制造变压器时有着严格的规定。一般会经过一定的工序，将变压器中的含水量控制在一定的范围内。后期运行时，变压器也会因为受到一些因素的影响，导致含水量增加，水分可以和绝缘材料发生反应，从而加快变压器的老化。
3.提高变压器可靠运行的措施
3.1严格把控并提高变压器的生产指标
变压器的可靠运行和变压器的生产标准有着直接的关系，提高并且严格把控变压器的生产指标，可以有效的提高变压器的使用寿命。与此同时，还可以提高变压器的的针对性，从而提高变压器运行时的可靠性。

（1）增强变压器的抗短路能力。增强变压器的抗短路能力，可以一定程度上减小变压器外部产生损坏，从而一定程度上提高变压器的可靠性。生产者可以通过差动保护或者通过变压器自身的重瓦斯动作来提高单项线圈的稳定性，也可以通过提高内部换位导线的质量，从而增加变压器抗短路能力，已实现变压器的稳定和可靠^[3]。
（2)增加变压器的绝缘能力。我们通过对以往变压器出现故障的案例可以发现变压器出现故障大多数原因是因为自身质量问题。其中变压器具有良好稳定性的前提是具有良好的绝缘能力。在生产变压器时提高变压器的绝缘能力能一定程度上提高变压器的可靠性。例如，在500KV的变压器冲击和工频耐压标准达到一定标准时，可以适当提高局部放电短时过冲电压到1.1*550kv。

(3)增加变压器的散热能力。温度过高是导致变压器产生故障的重要原因之一，提高变压器的散热能力不能仅仅只依靠外界因素，也可以通过使用变压器冷却油，当变压器温度过高时，变压器冷却油就会发生化学反应来降低变压器的温度，降低温度的同时，还可以产生相对应的化学物质，根据产生的化学物质，推测温度的变化，从而可以很好的确定发生故障的位置

3.2对变压器设备进行定期检测和维修
提高变压器设备的稳定性仅仅只依靠生产质量是远远不够的，在变压器设备运行时要定期对变压器进行检测，对变压器存在的问题进行维修.日常的检测，需要对变压器的油箱、绕组线圈以及设备的含水量和绝缘性进行检测，以确保变压器的性能完好可以在运行时稳定的运输电力^[4]。
4.结论
随着我国各行各业的不断发展，对于电力系统的稳定性也在不断提高，作为电力系统运输部分的重要枢纽的变压器设备在电力系统中是不可或缺的重要角色之一。本文就针对提高变压器设备运行的可靠性问题进行了探析，分析了影响变压器设备运行可靠性的因素，并提出了严格把控并提高变压器的生产指标如增强变压器的抗短路能力、增加变压器的绝缘能力和增加变压器的散热能力以及对变压器设备进行定期检测和维修的方法来提高变压器设备的运行可靠性。

参考文献

1. 申伟. 煤矿地面变压器异常运行和常见故障分析[J]. 矿业装备, 2020, 111(03):109-110.

2. 冯玉辉、高超、陈世均、宋兵、马海龙、高二亚. 核电大型变压器健康状态评价方法研究与应用[J]. 设备管理与维修, 2020, 479(17):154-156.

3. 那婕婧. 变压器试验中存在的问题和应对方法[J]. 山东工业技术, 2019, 280(02):208.

4. 李第锋. 粗谈变压器事故分析和处理[J]. 中国科技投资, 2019, 000(013):87.