关于提高变压器可靠性的思考

关于提高变压器可靠性的思考
摘要：在我国，随着科技的发展，由于变压器应用的范围越来越多，所以变压器的可靠性要提高。

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

在使用变压器时，将面临了许多问题，首先产生了绝缘问题，在使用时间长之后，就会出现漏磁与局部过热问题，但在使用时还存在着最主要的问题是短路问题。

由于存在这些问题，就要及时解决，应该与国外进行交流，分享国外经验，尽快提高变压器可靠性。

关键词：变压器;电流;绝缘;漏磁;局部过热;短路;经验
绝缘问题
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

变压器绝缘系统是变压器，尤其是超高压变压器的重要组成部分之一，绝缘系统的性能与变压器的各项经济指标基本相同，因此，绝缘问题决定了变压器的工作原理。

例如：在我们使用变压器时，首先可以选用于国内35KV的系统，在实际上，国内35KV电压等级的干式变压器的绝缘水平就是70/170KV，其次Um并不是变压器能耐受的长期电压。

绝缘水平是变压器能够承受长期最高工作电压作用的水平，是与保护用避雷器配合的耐受电压水平，取决于设备的最高电压Um，通常Um是额定电压的1.2倍，如果变压器运行电压长期在1.2倍的额定电压甚至更高，也行绝缘问题就不会出现，但是这样铁芯会严重的过励磁，导致空载损耗急剧增加，铁芯严重发热，影响变压器的寿命。

变压器的绝缘分类：内绝缘和外绝缘
内绝缘：是指变压器油箱内不同电子部件之间的绝缘，主要是指绕组绝缘和内部引线绝缘等，内绝缘又可以分为主绝缘和纵绝缘。

纵绝缘是指绕组的匝间、层间的绝缘。

外绝缘：是指变压器油箱外部的绝缘套管和空气绝缘。

包括绝缘套管本身的外绝缘和绝缘套管间及绝缘管对部分的空气间隙距离的绝缘。

漏磁与局部过热问题
漏磁问题
变压器的漏磁想象属于漏磁升压干式变压器内容，当变压器开始工作时，由于负载RL上升，漏抗压降US很小，而当工作稳定后，负载RL下降，负载压降下降，漏抗压降US上升，趋于允许的限定值，以使其能正常工作。

变压器漏磁的原因主要是因为硅钢片E片和I片之间的缝隙太大所造成的，漏磁大的变压器空载电流会偏高，解决漏磁问题可以用屏蔽和接地的方法，还有最好的方法就
是用好的铁芯，这样效果会显著，但缺点是成本很高，还有比较理想的方法是初次级间包一层铜箔屏蔽，外层再包一层矽钢片的屏蔽，而导致这些问题的出现就是由于变压器做出来使用时漏磁太大导致周围磁场超标，所以就应该减少漏磁，灌胶减小气隙以达到减小漏磁场。

局部过热问题
变压器是一种利用电磁互感应，交换电压，电流和阻抗的器件。

有的制造厂为降低变压器损耗问题，就采用了带有绝缘的换位导线绕制变压器绕制。

而由于我国科技方面不是很完善，对技术的掌握不是很了解，就出现了统包绝缘膨胀油道堵塞、油流不畅、匝绝缘得不到充分冷却，使变压器严重老化，以致发糊、变脆。

导致变压器变热原因有：统组过热、分接开关动、静触头接触不良、引线分流故障、漏磁导致的过热、冷却装置风路堵塞、风扇工作不正常、漏硅胶造成堵塞、异物引发局部过热和铁芯失或接地引发的过热等。

短路问题
由于变压器本身没有保护功能，通过连接在变压器高压侧的高压开关柜实施保护。

将会产生短路问题，处理变压器短路问题首先通过检查、试验找出问题的实质所在，应主要检查绕组、铁芯、夹件。

当变压器在短路时，高低压侧都将受到很大的短路电流，在短时间内，短路产生的电流和电流平方成正比的电动力将要作用于变压器的绕组，在短路时，作用在绕组上的辐向力将会受到绕组，辐向力是作用在短路电流上的力，因此，发生短路时，要使绕组压缩和高低压绕组发生轴向位移，轴向力作用于铁芯和夹件。

要不然会低压绕组和平衡绕组容易发生变形，随之高中压绕组、铁芯和夹件也发生改变。

在变压器短路时，压板与夹件之间会发生位移，使压板与压钉及上铁轭的接地连接片拉断或过电流损坏，所以压钉、压板会受损，变压器的铁芯具有足够的机械强度，而夹件是来维持铁芯的机械强度，在检查铁芯和夹件时，当绕组产生电动力时，绕组的轴向力将被夹件的反作用抵消，到如果遇到夹件、拉板的强度小于轴向力时，拉板、夹件和绕组就会受损。

国外的经验分享
变压器是利用电磁感应原理工作的。

在我国，最简单的变压器是由一个铁芯和套在二个绕组组成，接电源的绕组称为一次绕组或原绕组，另一绕组接负载，称为二次绕组或辐绕组成。

在我国，首先生产设备日臻完善，随着时代在进步，我国生产的变压器技术参数越来越先进，从1885年，匈牙利三位工程师发明了变压器，由过去的几万伏级已经发展到现在的百万伏级，传输电距离已超过1000KM，在解放前，我国只能生产配电变压器，最高电压、最高容量为33KV、2000KV A。

随着国家几个五年计划，建设了沈阳变压器厂为主的专业生产厂，到“八五”末，建立了一批中小型骨干工厂，形成了我国自己的变压器行业，我国沈阳变压器厂、西安变压器厂、保定变压器厂均已成批生产500KV，经过多年的不断进步，总产量达到150GV A。

但是与国外相比，我国的变压器还有不足之处，
所以我们要借鉴国外经验，因为变压器已经在世界范围内形成了几大集体：乌克兰扎布洛斯变压器厂，年生产能力100GV A；俄罗斯陶里亚第变压器厂，年生产能力40GV A；ABB公司29个电力变压器厂年生产能力80~100GV A，英国GEC-Alshtom年生产能力40GV A，日本各厂总和（三菱、东芝、日立、富士）年生产能力65GV A，德国TU集团年生产能力40GV A。

全世界1986年共生产522GV A（缺南非与美洲）。

所以我国的变压器有好处也存在了不足，这样就要向国外学习，学习我们不足之处，欣赏国外的经验。

将我国的变压器的可靠性提高。

结语：变压器既可以散热，还可以绝缘，变压器的绕组带电后要产生很大的热量，变压器的主要作用是改变电压和电流。

变压器在工作中会产生绝缘问题，影响铁芯发热，变压器在长时间工作后，会产生漏磁和局部过热现象，会导致变压器寿命缩短，会使变压器在工作中产生短路情况，所以要及时检查压板和夹件、绕组，使变压器能正常工作，而由于我国的技术有限，所以我们还有常于借鉴外界国家，学习先进技术，将我国的变压器研究的越来越好，避免以前存在的问题，提高变压器的可靠性。

参考文献：
[1]陆志浩,李龙.完善变压器设备管理体系提高变压器设备运行可靠性[J].《变压器》.2007年07期
[2]王峰,冯先明.提高供电可靠性.《中国电力企业管理》.2009年11期
作者简介：耿维岳男汉族河南禹州人1981年生助理工程师主要从事供配电成套柜设计工作。