周海寶

（唐山不銹鋼有限責(zé)任公司，河北 唐山 063100）

變壓器是鋼鐵企業(yè)的重要構(gòu)成，變壓器能轉(zhuǎn)化不同級別的電壓并輸出到各個負(fù)載中，從而滿足其生產(chǎn)需求。但是，受到自身原因和外界隱患的影響，造成變壓器的運行產(chǎn)生異常，可能會中斷供電，甚至大面積停電。為確保變壓器的正常運轉(zhuǎn)，電氣設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)做好變壓器的維護(hù)檢修工作。

1 變壓器結(jié)構(gòu)組成和主要部件的作用

變壓器主要由保護(hù)裝置（呼吸器、氣體繼電器、溫度計及安全氣道）、鐵芯、繞組、器身、冷卻裝置、變壓器油、調(diào)壓裝置和油箱等組成，其中鐵芯和繞組是關(guān)鍵組成。鐵芯是由導(dǎo)磁性能良好的硅鋼片疊裝構(gòu)成的閉合磁路，繞組作為變壓器的閉合磁路部分，其主要由導(dǎo)電率較高的銅導(dǎo)線或鋁導(dǎo)線繞制而成，變壓器主要分為低壓側(cè)繞組和高壓側(cè)繞組，也就是一次、二次繞組。

2 變壓器運行中的異常現(xiàn)象

2.1 油浸變壓器油位油溫異常

在油浸變壓器運行中，絕緣油必不可少，但其極易受到外界的影響，如絕緣油會吸收空氣中的水分，因此要確保其密封性，防止和空氣接觸，避免氧化物的生成。如果出現(xiàn)這種情況，則會增加其損耗，滋生安全隱患，嚴(yán)重影響變壓器的正常運轉(zhuǎn)。變壓器油位異常指的是油位低于正常值的情況，究其原因，主要是因為變壓器本身滲油、漏油或管道阻塞，應(yīng)對其密封性進(jìn)行定期檢修。在變壓器運行中，油液有散熱的效果，為了讓設(shè)備溫度處于正常水平，其能發(fā)散銅和鐵損耗產(chǎn)生的熱能。油浸變壓器故障原因主要如下：第一，變壓器出現(xiàn)放電和短路的情況。第二，受到外界的影響，如變壓器溫度異?；蜇?fù)荷過大則造成油箱不能正常散熱。

2.2 變壓器過電壓異常

變壓器內(nèi)外部過電壓出現(xiàn)異常則會導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生故障。外部產(chǎn)生過電壓可能是受到系統(tǒng)內(nèi)其他電氣設(shè)備、線路故障短路以及雷擊等的影響，內(nèi)部產(chǎn)生過電壓主要是因為電力系統(tǒng)的特定參數(shù)改變，滋生電磁場振蕩的情況，上述問題直接影響到變壓器的正常運行。

2.3 變壓器絕緣材料老化

絕緣材料在變壓器運行中尤為重要，長期超負(fù)荷運行，過高的溫度會加速絕緣老化，誘發(fā)安全隱患，因此要定期對變壓器絕緣性能進(jìn)行試驗。

2.4 變壓器噪聲異常

變壓器在工作時會產(chǎn)生聲響，主要是線路中交流電和線圈組間相互影響，造成設(shè)備出現(xiàn)震動響聲。在出現(xiàn)異常聲音后，通常提示設(shè)備出現(xiàn)問題，并需要及時解決。究其原因，導(dǎo)致變壓器噪聲異常的主要因素如下：自身的冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生故障、輸出電流值超負(fù)荷、變壓器匝間短路等。

3 維護(hù)檢修策略

3.1 操作規(guī)范

變壓器作為鋼鐵企業(yè)的重要組成部分，其提供的電壓能滿足日常的工作需要。當(dāng)前，人們越來越重視變壓器運行中的安全性，這不僅決定了鋼鐵企業(yè)的健康發(fā)展，更關(guān)系到人們的日常工作是否能安全高效開展。操作規(guī)范能最大限度防止變壓器受到人為的破壞，減少其故障和異常，確保其安全運行。通常來講，相關(guān)人員在變壓器運轉(zhuǎn)前應(yīng)認(rèn)真檢查，看設(shè)備是否符合要求，并定期測試，避免短路。整體來看，應(yīng)嚴(yán)格參考變壓器運行的標(biāo)準(zhǔn)，防止因操作不當(dāng)而損壞變壓器。

3.2 科學(xué)安裝

變壓器的科學(xué)安裝是其安全運行的保障，所以要考慮安裝條件和環(huán)境因素的影響，更要結(jié)合設(shè)備自身的標(biāo)準(zhǔn)，選擇最佳的安裝位置，減少不必要因素的影響，保證變壓器的正常運行，同時要把變壓器的負(fù)載控制在正常范圍內(nèi)。

3.3 定期檢修

因變壓器內(nèi)部問題造成的變壓器異常所占比例較大，因此應(yīng)強化對變壓器的定期檢修，并且找出其中潛在的問題，并及時修復(fù)，這能避免變壓器在運行中突發(fā)故障，從而把人力、物力等方面的損失降到最低。具體的檢修如下：第一，油箱中油液的檢測。變壓器運行中因不同故障會產(chǎn)生不同氣體，這些氣體會不同程度溶解在變壓器油中，檢修時可以用在線檢測裝置或取油樣離線檢測方式，對其溶解的氣體成分和含量進(jìn)行檢測，并分析其故障的主要原因，同時也能借助粘稠度、pH值等分析問題。第二，關(guān)于絕緣吸收比和直流電阻數(shù)據(jù)的檢測。第三，變壓器繞組、套管介損參數(shù)檢測及避雷設(shè)備是否有效接地檢測，看其是否符合要求。伴隨時代的發(fā)展，當(dāng)前的監(jiān)控技術(shù)日益完善，其能對變壓器進(jìn)行全面監(jiān)控，如果產(chǎn)生異常的話，則能及時告知相關(guān)人員，最大限度保證了變壓器的正常運行。

3.4 日常維護(hù)

日常維護(hù)在變壓器的運行中必不可少，進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)管理能有效減少變壓器的故障發(fā)生率，如灰塵、污垢等會影響變壓器的正常運轉(zhuǎn)，不利于變壓器絕緣層的運作，需對其及時清理。同時，應(yīng)檢查變壓器中的分接開關(guān)功能，對電氣連接器進(jìn)行加固，提高機械轉(zhuǎn)動的準(zhǔn)確性，有效解決螺栓松動而產(chǎn)生的變壓器異常情況。另外，如果在油液冷卻系統(tǒng)中出現(xiàn)生銹、管道阻塞等問題，則會影響變壓器的安全運行，所以應(yīng)做好相關(guān)檢查工作。

4 建議

氣相色譜分析法在軍事、化工、醫(yī)學(xué)和電力等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用實踐中，為了更好診斷變壓器的內(nèi)部異常，色譜分析能按照設(shè)備歷史運行狀況、特征氣體的含量等使用不同的分析模型，看其是否存在潛在故障。色譜法又稱“層析法”，其是一種物理分離技術(shù)，其中一相是不動的，稱之為“固定相”，另一個是促進(jìn)混合物流過此固定相的物體，稱為“流動相”。在變壓器出現(xiàn)異常時，分解氣體會在變壓器油中溶解，如果故障嚴(yán)重時，則會聚集成游離氣體。不同的故障會誘發(fā)不同的特征氣體，這些故障氣體的含量和故障種類有緊密關(guān)聯(lián)，通過分析在油液中溶解的氣體，能及時找出設(shè)備內(nèi)部中存在的潛在威脅，并對故障的發(fā)展?fàn)顩r實施密切監(jiān)視。變壓器油在熱故障或電的影響下，能讓C-C鍵或C-H鍵斷裂，同時伴隨少量的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔镒杂苫?，這些自由基會通過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)重新化合，形成低分子類氣體，如CH4、C2H4、C2H6、C2H2等。電力變壓器的內(nèi)部故障主要分為放電性、絕緣受潮和過熱性等種類。過熱性故障主要是因為設(shè)備的絕緣性能惡化造成的，主要分為裸金屬過熱和固體絕緣過熱兩類。二者的區(qū)別主要以CO、CO2的含量為主，前者含量比較低，后者含量較高。放電性故障指的是設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)放電情況，造成設(shè)備的絕緣性能惡化。

在判斷變壓器設(shè)備是否有故障時，首先應(yīng)把氣體分析結(jié)果中的CO、CO2、H2等指標(biāo)和色譜分析導(dǎo)則中規(guī)定的注意值實施對比。如果某一項含量超出注意值，則應(yīng)予以重視。同時，應(yīng)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如沒有歷史數(shù)據(jù)，則要明確其檢測周期實施追蹤分析，甚至檢查其內(nèi)部，把負(fù)荷控制在合理范圍內(nèi)。如果變壓器油液中含有氫，但沒有超過注意值，且氣體含量穩(wěn)定，沒有蔓延趨勢，則認(rèn)定為變壓器正常。值得注意的是，應(yīng)注意CO、CO2含量的比值。變壓器在運行中固體絕緣老化會產(chǎn)生CO、CO2。另外，油液中CO、CO2的含量和變壓器的使用時間相關(guān)，同時也和運行負(fù)荷、設(shè)備結(jié)構(gòu)和溫度等因素相關(guān)，因此至今尚沒有規(guī)定統(tǒng)一的注意值。在開放式的變壓器中，CO含量小于300μl/L，CO、CO2的比值在7左右，則認(rèn)定為正常。如氫超標(biāo)，一般超過150μl/L要引起注意，要及時分析原因，加以處理。在不銹鋼公司1580區(qū)域?qū)ψ儔浩饔腿訖z測時，一臺ZSF-12600/35整流變壓器絕緣油中溶解氣體與水份檢測結(jié)果為H2含量為325.09μl/L、O2含量0μl/L、CO含量1447.77μl/L、CO2含量15131.54μl/L、CH4含 量430.36μl/L、C2H6含 量163.88μl/L、C2H4含 量1432.55μl/L、C2H2含量11.27μl/L，總烴含量2037.98μl/L、水份0mg/L。經(jīng)與以往相關(guān)維護(hù)、檢測試驗記錄進(jìn)行比對，綜合分析判斷，變壓器器可能存在高溫過熱、分接開關(guān)接觸不良、引線夾件螺絲松動局部短路、層間絕緣不良等故障，繼續(xù)運行存在重大隱患，為保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定及時將該變壓器進(jìn)行了替換，進(jìn)行離線維護(hù)，避免了變壓器故障給企業(yè)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)帶來損失。

5 結(jié)語

綜上所述，在變壓器的運行過程中，異常情況在所難免，只有定期維修檢查才能把損耗降到最低。鑒于此，在具體的工作實踐中，工作人員應(yīng)不斷提高自身的應(yīng)變能力，樹立良好的故障預(yù)防意識，定期檢修設(shè)備，處理安全隱患，為鋼鐵企業(yè)的運轉(zhuǎn)提供重要支持。只有這樣，才能充分發(fā)揮變壓器在鋼鐵企業(yè)的作用，從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最大化。