变压器安全范文

变压器安全范文（精选10篇）

变压器安全 第1篇

1 变压器故障的分类

1.1 变压器的使用寿命故障分析。

在进行设计变压器的时候, 一般都会遵循相关的规范进行相关设计工作, 在进行工作时候, 一般要求变压器的使用寿命在30年-40年, 同时这个范围是很宽泛的。但是在实际使用过程中, 实际的使用寿命远远不能达到设计规范的要求, 在不同的使用环境条件下, 变压器的使用寿命是不同的, 这就要求变压器的使用过程中, 要注意到环境对变压器的使用影响, 这样就能避免各种问题的出现。在进行相关的统计资料的分析过程中, 我们国家的变压器的平均使用寿命15年, 因此, 在我们国家就要要求电力使用过程中, 要特别注意变压器的使用寿命。在我们国家20世纪安装的变压器, 使用寿命都快到了老龄化的阶段, 因此, 要对这些变压器的故障进行详细分析和特别的关注, 才能确保安全生产的进行。1.2各类型的变压器的故障分析。我们国家是一个广阔的国家, 同时使用的变压器的种类也是各种各样, 这样就根据变压器的使用用途的不同进行分类, 可以分为四大类, 其中都包括如下方面:仪用变压器、电力变压器、试验变压器以及特种变压器四大类。在特种变压器中又包括了整流变压器、调整变压器以及电炉变压器等几小类。在对电力行业中所发生故障的统计中可以得出, 不同的变压器使用过程中, 电力变压器的使用故障出现的最多, 故障出现的概率最大, 在众多类型的变压器中, 电力变压器故障所造成的损失在整个电力系统所发生事故的总损失也是最大的, 这样就提醒广大工作人员, 要最为关注电力变压器的故障。1.3不同用户的变压器故障分析。在不同的使用部门, 变压器的使用类型也是不一样的, 同时出现的问题也就会是不一样的, 在不同的使用环境和使用部门中, 出现问题的概率也就会使不一样的, 具有了很大的差异性。因此, 只有能够很好的分析出变压器故障出现的原因和故障的表现, 就能将变压器出现问题的危害性才能更好的进行预防问题的出现。在进行问题分析过程中, 要将变压器的使用用户进行分成不同的类型, 才能够很好的进行问题的细分和描述。在一般情况下, 可以将使用的用户分为以下几个部门:电力部门、印刷行业、水泥与采矿行业、医疗行业、塑料制造行业、纸浆与造纸业、石油化工与天然气、冶金工业、制造业、食品加工业以及商业建筑行业。这些不同用户使用变压器的类型和出现的问题也是不一样的, 只有将问题进行细分, 才能很好的进行预防与安全生产。

2 变压器发生故障的原因分析

2.1 变压器过载。

变压器使用过程中, 如果出现超过使用量程, 也就是出现变压器过载现象, 就会出现变压器的故障出现, 变压器过载就会出现变压器工作温度过高, 温度过高就会出现变压器的绝缘材料过早的进行老化, 就会出现因为变压器绝缘材料老化导致的变压器各种强度出现降低现象, 从而使变压器的使用寿命变短, 如果不能及时进行更新变压器, 就会导致变压器各种问题的出现, 同时外部问题像是较大的冲击力出现, 也会损坏变压器的绝缘材料, 使变压器出现故障。2.2变压器受潮。在外部环境发生改变的时候, 就会导致变压器出现各种各样的问题, 像是由于洪水、顶盖渗水、管道渗水等都会使变压器油箱中出现水, 这样就会出现变压器绝缘油中含有水分, 导致变压器受潮, 就会导致变压器因为受潮而出现变压器出现问题和故障。2.3变压器的绝缘老化。在对过去十年使用的变压器进行调查发现, 变压器故障出现问题最多的就是变压器绝缘老化问题, 是仅仅次于变压器的线路涌流的问题, 在这个问题的出现下, 导致了我们国家变压器的使用寿命远远低于设计要求, 只有不断提高变压器绝缘的使用寿命, 才能提高变压器的使用寿命, 达到规范的使用寿命。2.4对变压器的维护保养工作做的不好。在现实生活中, 对变压器的维护保养工作做的不好, 就可能导致变压器工作中出现各种各样问题的出现问题, 像是冷却剂泄漏、连接处出现松动、污垢淤积以及未安装控制回路或是控制回路安装错误, 这样就会严重的影响了变压器的安全运行的状态, 大大的增加了变压器出现故障的概率。

3 确保变压器安全运行的维护方法

3.1 变压器的安装和运行。

在变压器使用过程中, 尤其是在安装和运行过程中, 都要确保以期设备的工作负荷是在使用安全范围内, 同时在进行安装位置要进行特定选取, 要符合相应的规范和使用标准。在进行仪器设备的安装过程中, 像是安装在室外过程中, 就要保证变压器在室外的环境中也要能够安全使用和运行, 在变压器的使用和运行过程中, 要采用合理的措施要保证变压器不会是因为外力的原因而进行受到雷击等问题, 同时也不会因为外部环境的影响和破坏, 进行保证安全运行。3.2对油的检验。变压器中油的使用是为了保证绝缘状态的存在, 变压器中的油是介电强度与变压器的水分的含量是成为反比的, 水分越高的情况下, 绝缘程度就会越低, 对于变压器的使用过程中就要要求变压器油中水分的含量要降低到最低程度, 所以对于所有类别的变压器, 测试人员都应对油样定期的进行击穿试验, 如发现其中含有水分必须及时的将其除去。3.3对变压器的日常维护。在对变压器的日常维护过程中主要是包括在油冷却的过程中, 要确保散热器的安全使用条件下进行工作, 防止限制油流动和生锈问题的出现, 同时要定期进行检查各种开关, 确保绝缘子和瓷器套管的整洁, 同时要保证电气的连接过程是紧密可靠的。对于触头是否有灼伤、是否紧固、是否有疤痕以及转动的灵活性也要定期的检验, 每隔1年还应对变压器的避雷器、套管以及线圈进行介损检测。

结束语

在对变压器故障的分类、变压器发生故障的原因分析以及确保变压器安全运行的维护方法三个方面的内容进行了详细的分析和探讨, 但是变压器内部结构复杂以及热场不均等众多因素的干扰和影响, 还是会出现安全事故的问题存在, 有时还会发生重大的安全事故威胁人们的人身安全。确保变压器的安全的运行状态, 应加强其状态维护模式, 从而真正的保证我国电力供应的安全可靠, 促进电力行业的健康发展。

摘要：伴随着社会的发展, 我们国家社会主义事业已经蓬勃发展, 同时也进入一个崭新的时代, 我们国家的各类企业也取得了很好的成绩, 在这个阶段电力企业的发展也是非常迅速, 伴随着电力企业的发展, 对我们国家的国防军事等人们生活和工作都有着重要的影响作用。变压器作为电力系统和电力企业中最为重要的组成部分, 深深影响着整个电力企业的发展和安全性, 同时也对于电网和电厂的安全运行有着最为直接的联系。但是, 随着社会的发展进步, 近年来, 变压器在安装、生产和维护过程中出现了很多的问题, 引发了各类安全事故的发生, 同时还会出现火灾现象, 严重的影响着人们的生命安全和财产安全。本文通过对变压器相关问题的研究对变压器故障进行分析原因来确保变压器的安全运行等这几个方面进行了详细的分析和探讨, 为安全运行提供了有利的论述。

关键词：变压器,故障分类,原因分析

参考文献

[1]陈海.浅谈电力变压器安全运行的条件[J].农村电工, 2010.

关于地面更换变压器的安全措施 第2篇

编 制：

审 核：

机电科：

通安部：

机电付总：

总 工：

关于更换地面用变压器的安全措施

由于地面用的变压器原来是80KVA,不能满足需要。准备换成200KVA，变压器还是在配电房顶上放置。为了此项工作的顺利进行，特制定本措施，望有关人员认真执行。

1、更换变压器前与调度室联系。

2、设一名负责人负责停送电工作。

3、操作高压设备时，操作人员穿高压绝缘靴、戴绝缘手套，站在绝缘台上操作。

4、地面变压器与付井绞车共用一趟高压线路，换变压器时，影响付井绞车和主井绞车。影响地面全部低压系统。

5、停电前调度室负责通知地面所有有电脑的单位，在此时间不要用电脑。

6、通知主、付井绞车司机不准开车。

7、变压器低压配电全停。

8、负责人通知地面变电所停付井绞车（5＃开关柜）电。先停油开关，后停隔离开关，再验电、放电，在下隔离开关打短路接地线。地面变电所准备工作做好后汇报负责人。负责人通知电工检查一遍主、付井绞车房的联络开关是否断开。如果联络开关没断开，应断开。

9、负责人通知施工人员开始工作。先将变压器上端跌落式保险断开。对变压器进行验电、放电，拆除变压器高低压连 线。旧变压器移走。

10、新变压器利用铲车送到房顶上，旧变压吊下来，起吊过程中，起重臂下严禁站人。不得碰坏变压器任何部件。

11、变压器就位后，高低同时连线。作业结束后，现场负责人细致检查一遍，确认无误方可通知地面变电所送电，付井绞车房开关柜合闸，恢复正常供电。向调度室汇报工作结束。

变压器安全 第3篇

1平面变压器

平面变压器是在20世纪90年代中期问世的一种高技术微型变压器，特别适合于表面贴装，对电子设备的轻量化和小型化起着关键作用。平面变压器分宽带变压器、功率变压器和阻抗变换器等几类，它们是目前技术最成熟，同时也是应用最广泛的微型变压器。

1.1平面变压器的结构与制作方法

(1)平面变压器的磁心

平面变压器与传统变压器比较，最大区别在于磁心和线圈(绕组)。

平面变压器一般采用由高频功率铁氧体软磁材料制成的E型、RM型、罐型或环型磁心。高频功率铁氧体材料具有工作频率高、磁心损耗小、单位质量下承载的功率大等特点。

E型磁心价位低，有大的绕组空间，可允许较大的电流通过，但磁心正柱的方形给绕制变压器线圈带来一定的难度，并且变压器漏感较大，抗压强度也较低。RM型磁心适合于高密度安装，而且在安装中的各引线槽不在一起，屏蔽效果好，散热窗口较大，在500～700kHz的高频下有较低的磁心损耗。

(2)平面变压器的结构与制作方法

铁氧体平面变压器的结构与制作方法主要有多层印制电路板叠合式、绕组式和铜箔绕组折叠式三种类型。

①多层印制电路板叠合式。用印制铜线条的多层印制电路板代替漆包线及骨架的平面变压器结构如图1所示。这种结构的平面变压器采用印制板制造工艺技术，用精密的薄铜片或若干刻蚀在绝缘薄片上的平面铜线圈在多层板上形成螺旋式绕组。螺旋线和引线框叠在扁平的铁氧体磁心上形成变压器的磁路。这种铁氧体平面变压器的结构剖析及外形如图2所示。

采用多层电路板叠合结构的铁氧体平面变压器具有低直流电阻、低漏感和低分布电容的特点，可充分满足谐振电路要求，并具有良好的磁屏蔽特性，能有效抑制EMI。

②绕组式。绕组式平面变压器的制作方法有的与常规变压器一样。目前模块电源通常输出低电压大电流，功率一般在100W以上，因此变压器二次绕组匝数不多，但必须能通过10A以上的电流，这就要求绕组二次侧铜导线的截面积足够大，故一般采用铜箔作绕组。图3所示是一种圆环形绕组。这种绕组共6匝，利用印制板工艺制作，实际上它由3个双面印制电路板组成，PCB每一个面上的线匝经明孔或暗孔以串联方式相连接，每层导体都有向外伸出的连接片，相邻的双面板靠连接片上的焊孔相连。

③绕组折叠式。绕组折叠式平面变压器通常用铜箔作绕组，然后再折叠成多层线圈。图4所示为一种新型折叠式绕组设计，图中虚线为折叠线。由于相邻的环形导体中心线之间有一定的夹角α，每一环形导体所形成的匝数实际上只有(1-α/360°)。当α＝60°时，每一环形导体所形成的最大匝数为5/6。与图3所示的绕组结构相比，这种折叠式绕组在线圈匝数受磁心窗口高度限制时具有明显的优势。该绕组结构的缺点是相邻环形导体的折叠线不平行，为减小漏感和高频损耗，一、二次侧绕组交错配置给制作带来不便。

上述几种结构的平面变压器都使用铁氧体磁心。图5所示为一种利用非晶态材制作的参数振荡平面变压器。这种变压器尺寸为7mm×5mm，由采用电火花切割的5片非晶态磁性材料叠装而成，线圈用聚酯漆包线绕制。该参数振荡平面变压器在励磁频率为500kHz时的电压调整率为0.94%，具有优良的稳压特性、过载保护功能和噪声滤波性能，其缺点是输出功率小，效率不高。

1.2平面变压器的优点

从目前平面变压器所使用的磁心材料看，以铁氧体为主。铁氧体平面变压器与传统变压器相比，具有以下优点：

(1)体积小，高度小于2cm，功率密度为传统变压器的3倍。

(2)在平面变压器中，导线实际上是一些平面导体，因而电流密度大，每层绕组最大电流可达200A。

(3)功率大，单个器件功率可达0.5～25kW。

(4)工作效率高，可达98%至99%。

(5)漏感低，一次绕组漏感仅约为一次电感量的0.2%。

(6)工作频率和工作温度范围宽，频率范围为50kHz～2MHz，工作温度范围为-40～l30℃。

(7)热通道距离短，散热面积大，热传导效果好，温升低。

(8)具有高效磁心屏蔽作用，从而可有效抑制射频干扰。

(9)绝缘性能好，一次侧到二次侧的绝缘隔离可达4kV。

此外，平血侥压器还其有制作成本低、重复特性好和参数稳定等特点。

1.3平面变压器的应用

平面变压器可广泛应用于笔记本电脑、数码相机、数字化电视、通信电源、汽车电子、电力设备、航空航天电源、舰载电源、雷达电源等领域。

汽车电子是目前平面变压器的主要应用领域之一。由于汽车中特殊的电气和机械环境，要求变压器能承受高温及高达100A的瞬态大电流和非常大的加速度冲击，而E型铁氧体平面变压器则可以满足这些要求。因为这种磁心有大的绕组空间，可允许大电流通过；绕组结构仍采用多层印制电路板，磁心粘接和多层电路板粘接非常牢固，可承受大的温度和机械应力，因而E型铁氧体平面变压器已在中档轿车的电子系统中得到广泛应用。汽车氙灯镇流器需将12V的电池电压转换为100V，在DC-DC升压变换器中也可以采用平面变压器。

用铁氧体平面变捱器制成的5～60W的DC/DC变换器，已大量应用到电信系统插卡式板上电源中。为了使电信网络安全可靠，防止闪电和浪涌电压冲击，将表面贴装型平面变压器或者与电流补偿扼流圈集成在一个厚膜模块中作为通信电源，能够承受3～4kV的高压。

宽带传输应用的平面变压器，显示了良好的发展前景。以因特网为中心的宽带通信市场正在快速增长，传输系统大量采用数字技术，综合业务数字网络(ISDN)给用户提供了一个高度带宽的语言、文字、数据和图像通信的公共平台。当在电话用户与中心交换局之间采用数字化传输技术时，接口变压器、隔离变压器和扼流圈等是不可缺少的。低高度铁氧体高频平面变压器在电信领域得到了较大的应用。一个高度为l4mm的200W平面变压嚣，最高工作频率达2MHz，效率达97%，比传统高频变压器的体积和质量均大幅缩减。

随着家用电器向数字化和网络化发展，数字电视具有在有线电缆电视上进行交互作用的功能，如通过回程发送数据，进行电视购物等。通过卫星电视也可以实现类似功能，只不过频率要覆盖4～2400MHz的宽频带。采用铁氧体双孔磁心制成的平面变压器可以满足上述应用的要求。

随着开关电源频率的提高，平面变压器的应用优势越来越明显。可以相信，在未来的许多高技术领域，平面变压器将会取代传统变压器而得到更广泛的应用。

2扁平式变压器

扁平式变压器是60多年来变压器技术领域中的一项重要的技术创新成果，它克服了传统变压器散热差、漏感大、高频特性差、制造工艺冗长以及体积大等一系列缺陷，成为DC/DC电源变换器的重要部件。

2.1扁平式变压器的结构

扁平式变压器在结构上不同于普通变压器，它通常由两个磁心和线圈组成。扁平式变压器通常使用无隙方形磁心，也使用E型等磁心；绕组既可用导线绕制，也可由冲压铜片和绝缘板叠加而成。

图6所示为一种150W DC/DC变换器模块用超薄型扁平变压器的结构。这种变压器尺寸为50mm×30mm×8mm，功率为150W，工作频率为200kHz，耐压为2kV。DC/DC变换器模块的厚度仅为lOmm。变压器采用两个高磁导率的E型铁氧体磁心，每个磁心均为扁平状，高度为4mm。两个磁心的接触面采用磨削加工，达到較高的精度，有很小的磁阻。变压器绕组不是用漆包线绕制，而是由冲压铜片和冲压绝缘板叠加在一起组成。每个铜片制成一定的形状，铜片之间夹放冲击绝缘板。各铜片通过绝缘板的连接孔可以串联或并联，从而组成变压器绕组。该变压器一、二次侧均含4个铜片，由于二次侧铜片采用并联组合，所以可以通过大电流。二次绕组具体的制作工艺是：在一定位置上打孔，插入两根铜柱，4个铜片的两端分别焊接在两个铜柱上，两个铜柱同时又是接线端子。变压器一次绕组连接时，在打孔处插入五根铜柱，一次侧铜片与适当的铜柱焊接在一起，使各铜片首尾相连。与第一个铜片的首端连接的铜柱和与第四个铜片尾端连接的铜柱为输入接线端子。一、二次绕组均采用环氧树脂黏接，形成46mm×25mm×4mm的扁平状，具有良好的电气性能和很高的机械强度。由于采用了片状绕组，使磁路缩短，电流密度增加。

采用两个方形铁氧体磁心的扁平式变压器，每个磁心内一般有两根螺旋线圈被焊接在内部表面，两个方形磁心连接在一起形成一个中心开孔的变压器，如图7(a)所示。在很多情况下，扁平式变压器结合电感器一起使用，构成变压器/电感器组件。多个扁平式变压器组件可以构成一个扁平式矩阵变压器组件，如图7(b)所示。矩阵变压器组件结构可以解决普通变压器中单个散热点问题，并且在高频条件下能够满足大电流密度工作的需要。

2.2扁平式变压器的优点

扁平式变压器的主要特点如下：

(1)电流分布均匀性好，电流密度大

典型的扁平式变压器通常带有一些平行单匝二次线圈，每一个二次线圈与相同的一次线圈相耦合。因此，在勵磁电流可以忽略的情况下，每一匝二次线圈电流与一次的安培匝数相等，线圈的电流分布均匀，小需要镇流电阻及外加元器件。扁平式变压器在封装体积很小的情况下仍可以达到非常高的电流密度，通常为40A/mm2。

(2)高频特性好，功率密度高

随着DC/DC变换器工作频率的不断提高，使得磁性元件和滤波电容器尺寸越来越小，元器件越小价格则越低，DC/DC电源变换器的尺寸可以做得很小，从而具有非常高的功率密度。普通变压器在高频下工作会使开关损耗增大，导致变压器出现过热现象。而扁平式变压器技术解决了这个问题，提供了一个经济实用的标准模块化方法，使变压器具有优良的高频特性。

(3)漏感小，效率高

扁平式变压器一、二次侧绕组匝数很少，绕组间耦合极好，连接元器件的端子对于互连绕组来说既短又很紧，使漏感值非常小，每个组件仅约4nH/N2(N为拖数)。扁平式变压器的绕组匝数少，绕组损耗小，从而可获得高达99％的效率。

(4)散热性能好

变压器发热主要是因铁心损耗和绕组损耗引起的。铁心损耗与其体积、磁通密度和频率有关。扁平式变压器磁心形状不同于普通变压器磁心，例如无隙方形磁心，有一层绝缘采用极薄的涂覆层，没有边缘通量，磁通路径阻力大为减小。扁平式变压器绕组平而宽，平行于磁通路径。磁心外的热路径有两条：一条是完全通过磁心厚度，而厚度又非常薄；另一条沿二次侧铜导体的长度方向，而铜导体又是优良的热导体。磁心与二次侧铜导体焊接在一起，所以热通路可以配合磁心损耗和绕组损耗共同排除热量。扁平式变压器一、二次绕组匝数很少，绕组的损耗很小，从一次绕组到二次绕组的热路径非常短，所以散热性能特别好。

(5)隔离电压高

扁平式变压器很容易根据所需要的厚度和绝缘层数进行绝缘，一次侧与二次侧之间的隔离电压可达4000V。

(6)成本低

扁平式变压器体积小，结构简单，装配方便，价格仅为普通变压器的一半。

扁平式变压器技术为DC/DC电源变换器提供了一个功率密度和散热问题的最佳解决方案。扁平式变压器的主要磁性元件和绕组经过优化并密封在完整的组件内，设计者不必担心其布局。扁平式变压器凭借绕组匝数少的优点，基本上消除了邻近效应。扁平式变压器的模块化设计，可根据功率要求增加或减少模块数。扁平式变压器所具有的一系列优点，是普通变压器难以做到的。

2.3扁平式变压器的应用

变压器安全运行与继电保护 第4篇

关键词：变压器,热稳定,保护配置,整定

1 概述

电力变压器的故障分为内部和外部两种故障。内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器;外部故障指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障, 一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护 (瓦斯和差动) 无延时动作切除故障变压器, 设备是否损坏主要取决于变压器的动稳定性。而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时若故障设备未配保护 (如低压侧母线保护) 或保护拒动时, 则只能靠变压器后备保护动作跳开相应开关使变压器脱离故障。因后备保护带延时动作, 所以变压器必然要承受一定时间段内的区外故障造成的过电流, 在此时间段内变压器是否损坏主要取决于变压器的热稳定性。因此, 变压器后备保护的定值整定与变压器自身的热稳定要求之间存在着必然的联系。

2 变压器设计热稳定指标

文献[1]中要求“对称短路电流I的持续时间当使用部门未提出其它要求时, 用于计算承受短路耐热能力的电流I的持续时间为2s。注:对于自耦变压器和短路电流超过25倍额定电流的变压器经制造厂与使用部门协商后, 采用的短路电流持续时间可以小于2s。”

3 220 k V及以下变压器

220 k V变压器多为三相式三卷变压器, 按技术规程要求, 一般装设瓦斯保护、差动保护, 同时在其高、中压侧均装设了复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护与间隙保护, 低压侧装设复合电压闭锁过流保护。

4 可能考验变压器热稳定性的故障

4.1 500k V变压器。

由于变压器自身主保护装置及其交、直流回路的完全双重化配置, 应可以不再考虑变压器差动保护范围内故障对变压器热稳定性的考验。500 k V系统母线、线路保护的完全双重化配置, 快速保护在保护范围上的交叉布置, 及完善的失灵保护, 认为可以不考虑500 k V系统侧故障对变压器热稳定性的考验。

4.2 220 k V及以下变压器。

对于两侧系统都有电源的联络变压器:任何一侧母差保护校验停运或故障拒动时;变压器开关与TA间故障时;旁路转带方式在主变套管TA至旁母引线、旁路母线、旁路开关与TA间故障时;母线 (220k V母线除外) 上其他开关所带电气设备故障而其开关或保护拒动时变压器只能靠其后备保护动作使其脱离故障点。

5 变压器相间后备保护的配置与整定

变压器接地故障保护定值与其所带负荷的关系不大, 因此接地故障后备保护的整定延时一般较短, 能够满足2 s的热稳定时间要求。在此仅关心变压器相间后备保护的定值问题。

5.1 整定规程要求。《220~500 k V电网继电保护装置运行整定规程》中要求[3]:

变压器各侧的过电流保护均按躲变压器额定负荷整定, 但不作为短路保护的一级参与选择性配合, 其动作时间应大于所有出线保护的最长时间。变压器短路故障后备保护应主要作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护。供电变电所降压变压器的短路故障后备保护整定:高压侧 (主电源侧) 相间短路后备保护动作方向指向变压器, 对中压侧母线故障有足够灵敏度。

5.2 500 k V变压器的保护。

当220k V侧母差保护校验停运或故障拒动及开关与TA间故障时, 变压器高压侧及本侧的阻抗保护对于金属性短路故障应能可靠动作, 且保护整定延时可以在1.5~2.0 s之间。如果短路为非金属性的, 经弧光短路时, 阻抗保护可能灵敏度不足或整定延时长于2.0 s。最好在本侧设一个保变压器热稳定的反时限过流保护, 其整定值应由变压器的热稳定要求决定。

变压器低压侧一般采用三角形接线, 高、中压侧的阻抗保护很可能对低压侧短路起不到保护作用[4]。因此, 变压器低压侧的电压闭锁过流保护多重化配置, 才可以保证在任何情况下运行设备都由两套交、直流输入和输出回路相互独立, 并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。

5.3 220 k V联络变压器的保护。

一般中压侧的电源较弱 (不以中压侧的电压等级为主网架的电网) , 高压侧故障时流过变压器的故障电流远小于中、低压侧故障时流过的电流, 应重点考虑中、低压侧相关设备短路时对变压器热稳定性的影响。

变压器低压侧:过流保护对于未装设母差的低压侧母线, 应是此母线故障的主保护;装设了母差的低压侧母线, 主变开关与TA间的故障 (TA未在开关近母线侧时) 也只能靠后备保护切除;作为出线保护的后备。基于另外两侧并列运行及故障时分段开关跳闸的因素, 低压侧过流保护切除故障的时间不仅要不大于2.0 s, 而且要尽量压缩到更短的时间。实际运行中定值整定的可行性取决于低压侧是否有送出线路。

变压器中压侧:使本侧相间后备保护动作时间不大于2 s应该说有很大的困难。在现有按躲变压器负荷电流整定的过流保护整定原则不变的情况下, 增加一段短路保护过流定值。为了压缩动作时间, 可考虑与出线的阻抗II段配合, 但要求此II段应对本线及相邻的下一级线路故障有灵敏度, 联络线的阻抗II段因有电源的助增很难满足此要求。因此, 变压器本侧电流定值应躲过出线阻抗II段保护范围末端的短路。

变压器高压侧:作为主电源的短路过流保护应作为变压器中、低压侧故障的后备保护。在中、低压侧故障但保护拒动或开关拒动时, 高压侧过流保护应动作切除故障, 并与中、低压的短路过流段配合, 但对中、低压侧故障可能灵敏度不足, 在220k V变压器保护微机化并实现双重配置, 且中、低压侧过流都具有满足延时要求并跳三侧的保护段后, 高压侧过流可不做严格要求。高压侧母线故障时, 流过变压器绕组的电流一般较中、低压侧故障时小, 变压器热稳定允许的情况下, 由按躲额定负荷电流整定的过流保护动作 (延时在5 s左右) 使变压器脱离故障。

5.4 220 k V及以下仅高压侧有电源的变压器保护。

只考虑变压器中、低压侧相关设备短路时对变压器热稳定性的影响。变压器低压侧:应与联变低压侧的保护相同。变压器中压侧:增加一段短路保护过流定值, 可考虑与出线的阻抗II段配合 (II段应对本线及相邻的下一级线路故障有灵敏度) , 躲过出线相联变电站其他侧母线短路流过本变压器的故障电流, 确保变压器的热稳定, 其动作后先跳母联再跳变压器各侧。

变压器高压侧:与联络变类似, 作为变压器中、低压侧故障的后备保护。也可增加一段短路过流保护, 与中、低压的短路过流段配合。在中、低压侧故障但保护拒动或开关拒动时, 高压侧过流保护动作切除故障。

以保大容量主设备安全为首, 并尽量兼顾对用户供电可靠性的原则。尽可能将不配合点靠近用户, 使保护越级动作造成的影响范围尽量缩小。重要用户负荷可以考虑用备投方式解决供电可靠性。

6 建议

6.1 变压器作为电力系统中的重要电气设备, 设计、制造及运行各环节都应注意其安全性。

其动、热稳定性的设计应充分考虑变压器是否并列运行, 并列运行的台数, 几侧有电源及电网中性点接地方式等要求。

6.2 为了确保变压器运行中承受故障的热稳

定性, 制造厂应提供变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线, 类似于发电机允许承受负序的A值要求。

6.3 变压器保护的配置与整定时, 应根据制造

厂提供的变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线配置与之相适应的保护。

6.4 变压器差动保护的范围应包括低压侧开

关, 使低压侧开关与TA间的故障不对变压器的热稳定构成威胁。

6.5 变压器保护应尽可能实现微机化, 可以有

较多的过流保护段, 使各侧的过流保护能有相对较快的延时段跳变压器各侧开关, 特别是中、低压侧保护跳变压器各侧开关的保护段有利于变压器尽快脱离故障点。

参考文献

[1]GB1094.5-85, 电力变压器[S].[1]GB1094.5-85, 电力变压器[S].

[2]GB14285-93.继电保护和安全自动装置技术规程[S].[2]GB14285-93.继电保护和安全自动装置技术规程[S].

变压器车间安全生产述职报告 第5篇

安全是我们大家的事，是我们共同的福利，安全问题并不是某一家企业某一个班组或是一个员工的事，安全工作是关系到国计民生的大事，关系到每一个企业每一个员工每一个家庭的大事。安全与每一个人都息息相关，安全工作，人人有责，安全工作没有任何旁观者，更没有任何局外人。人人都是安全工作的责任人，安全文化建设时我们每一位员工共同的责任，在安全文化建设面前，没有局外人更没有旁观者。

目前，我们绝大多数职工都能遵章守纪，按章办事，但是身边有时员工侥幸违章违纪，少有人去善意提醒，一方面怕得罪人，另一方面认为自己不是管理者，怕别人说自己多管闲事，也有人认为只要管好自己，别人违不违章是别人 事。其实这样带来很多安全隐患。所以，我们要及时建立安全文件引导员工安全意识，排除员工侥幸违章违纪。

1.建立先进的安全文化知识，让员工时时刻刻处于这种无处不在的安全文化环境中，安全知识有意识无意识地就成为心中的一种理念和行为的自觉，头脑中就始终保持着安全警觉和防范。因此，无特殊外力情况下，影响安全的事是不会去做的

2.安全文件工作要天天讲，月月讲，年年讲，事事讲，对安全工作“老生不怕常谈”，为什么呢？因为外界反复的信息刺激，暗示和从众心理，对个人的行为能起到一定的导向作用，养成安全工作的良好习惯，成为自然的条件反射，让员工听得进，记得住，又赏心悦目。我们领导者也要和员工一起学习，首先自己要建立安全文件关系，才能发挥威力，产生作用，使安全文件深入人心，形成安全习惯，正是这种长期的，不厌其烦的宣传和启发，约束和培养良好的安全习惯和安全意识才能根植于所有员工的内心，使安全才能得到保障。

3.短期安全靠管理，长期安全必须要文化，这就决定了我们抓安全，保安全不能只靠一时的突击，也不能只靠简单的管控。因为突击只能保证一阵儿的安全，管控也不过只能保证一时一地的安全，要想长期做到安全生产，就必须注意安全文化建设，只有在广大员工心中树立了安全理念，只有让安全文化建设落地生根，成为员工的自觉意识和自觉行为，安全才能有长期的根本保证。

通过安全文件学习，主要目标是在“安全第一”的前提下使管理的各种要素处于一种相互依存，互相协调，相互促进的状态，这样才能全方位地维护安全生产稳定。

变压器车间

关于电力变压器的安全运行探讨 第6篇

关键词：电力变压器,安全运行,故障分析,管理措施

0前言

随着社会经济的飞速发展和电力科技的进步,人们对于电力系统的输电能力、高效和稳定等的要求越来越高。作为电力系统中的重要设备,变压器对输电系统起着至关重要的作用,其日常的运行和维护以及升级等对于整个电网的运行有着重要影响。

1 变压器简介

当前比较普遍的变压器由绕组、铁芯、绝缘和相应的一些辅助部分组成,主要作用就是改变电路中的电压,从而改变线路的功率和电流,以满足不同用户对于不同电压的需求。变压器主要有升降变压器和降压变压器两种,其原理都是利用电磁感应的作用而实现电压的改变,如图1所示。

2 变压器常见运行故障及原因分析

2.1 声音异常

变压的运行是否正常可以从运行时的声音来进行一定的判断。变压器咋在正常运行时,因为铁芯中的硅钢片产生磁滞伸缩的现象,会发出频率稳定的声音,出现故障的时候,其声音也会显得异常。若声音变得比较沉闷,可能是因为变压器负载超限,主要在于功率过大或者电压过大而导致磁滞伸缩幅度和频率的增大,导致振动的响声异常。当变压器的内外的响声都非常大且有明显的杂音时,很有可能是因为变压器出现短接故障,电流迅速增大而产生的强大的电动力效应带动整个设备产生振动。若变压器里面出现类似于气泡溢出时的杂音,可能是由于绕组匝之间的短接或者是开关短路导致的。若杂音类似于火花的噼里啪啦的声音,则表示变压器由放电现象。若声音叮当作响,则可能是因为铁芯中有异物或者固定件出现松动。

2.2 油位异常

通常会出现油位过高和过低两种现象。无其他症状出现而只是油位过高,则很有可能是因为油温较高的缘故,应当立即放油至设计的标准位置,防止溢油。如果油位过低,可能有两种情况,一种是设备漏油而导致油量快速损失,要立刻加油和组织好漏油,修复设备;另一种可能是其他症状正常甚至是油温较高,但油位不足,此时应当马上加油并监控好气体继电器。另外,应当对油枕呼吸器进行检查,看其是否畅通,避免虚假油位对检修的干扰。

2.3 油温异常

设备温度过高时,其内部的油会加速零件的老化进程,降低设备的使用寿命,因此要加强对设备中油温过高的监控和维护。一般,油温过高可能有两种原因所造成。第一,设备负载超出额定值。外部环境温度过高或变压器自身使用功率过大都会导致设备油温升高,此时应当及时采取降低设备负载和外部降温的方法使其冷却。第二,可能是设备组件故障造成的油温过高。如果设备所在的环境并未出现异常、功率正常时仍出现油温过高,很可能是设备内部组件出现问题,比如线圈漏磁使金属配件产生涡流发热、绕组匝间或者层间出现短接、冷却装置损坏等故障,这都会导致设备油温过高,应当立刻停止供电,对设备进行适当地检修。另外,由于设备对冷却要求较高,对于冷却设备的检修要尤为关注。当冷却装置出现异常时,可能是因为设备密封出现问题,也可能是电动机发生故障,要进行仔细排查。

2.4 其他故障发生的主要原因分析

除了以上三点主要故障现象意外,还有一些常见的故障,如设备物理性质异常,发生颜色、气味等较为明显的变化,或者设备零部件老化,外观有损坏等现象。除了以上分析的一些较为具体的原因,还有以下三点较为普遍的故障原因值得分析。第一,绝缘破坏。绝缘材料对于电力设备的重要性不言而喻,而通常绝缘材料的使用条件和寿命都有不同程度的限制,容易出现老化或者绝缘性能下降的问题,这对设备的安全运行留有一定隐患。第二,油质异化。设备中的油在使用一段时间后容易产生一定的腐蚀性,对设备的使用寿命和安全都有一定影响。第三,负载过大。负载过大可能是系统供电调度失误,也可能是因为雷暴的影响而导致设备电压超高,负载过大,应当采取一定的避雷措施如安装避雷器等。

3 电力变压器安全运行管理措施的探讨

电力变压器是整个电网系统中的重要部分,要尽力维持其安全运行,科学地对其进行检修和维护,以保障电力系统的正常运作。

3.1 正确设计和选用设备

在电网设计初期,就应当根据使用条件和需求等选用符合规格的变压器,确定好其安装部位,还要选用合适的额定负载的设备,正确地安装在设计位置,防止过载。只有在初期做好设备的设计工作,才能为后期的安全运行奠定良好的基础。

3.2 规范操作

电力企业要加强对员工的专业技能的培训,在检修和维护的过程中要求相关操作人员要进行规范操作,减少人为失误对设备造成的影响。在对变压器进行操作之前,操作人员应当对变压器所处环境、部件组成和运行情况十分熟悉,并且经过仔细检测后方可进行进修,禁止出现违章操作的情况。

3.3 定期检修

对电力变压器的定期检修时十分必要的,可以及时发现设备存在的故障和隐患,快速有效地解决问题。在常规的检查中,一般要对避雷器、接地线、油位、温度、线圈等项目和指标进行逐项检查,并做好自己的记录工作。另外,要合理利用在线监控系统,以实时了解变压器的安全运行状况。

3.4 定期维护

对变压器进行定期的维护可以有效提高其安全运行的稳定性和设备的使用年限。通常要进行的维护工作包括表观上的除污工作和电路中各个组件的连接情况、设备受腐蚀程度、是否漏油、开关是否完好等项目的常规检查。另外,对于雷电原因导致的电压过高的问题可以安装高频磁环来对设备中的突然性过压进行控制,有效消除雷暴对设备的破坏。

4 结束语

电力变压器是电网系统中的重要组成设备,保障电力变压器的安全运行可以有效保证整个电力系统运行的效率,降低供电故障。无论在设计、安装、检修和维护的过程中,都要本着科学的原则,合理地进行组织安排,加强监控以及时和提前发现设备存在的隐患,及时对每一个故障进行适当的处理,定期进行维护,提高电力变压器的安全运行的稳定性和效率。

参考文献

[1]刘海波,毛承雄,陆继明等.电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术[J].电力系统自动化,2008,32(18):49-54.

[2]邱继伟.论电力变压器运行过程中的检修与维护[J].黑龙江科技信息,2013,(28):50-50.

[3]袁志,龙立.论电力变压器运行过程中的检修与维护[J].科技创新与应用,2012,(22):177-178.

变压器安全运行的探讨和研究 第7篇

(一) 变压器的使用寿命故障。

根据变压器的设计规范以及相关的设计要求, 通常情况下变压器的使用寿命一般为30年至40年不等, 但是实际的情况确实变压器的实际的使用寿命远达不到设计的规范和要求, 根据相关的资料统计, 我国的变压器的平均的使用寿命在15年左右。因此在电力行业的使用过程中, 必须特别的关注变压器的使用寿命, 我国于上个世纪60年至80年代所安装的电器设备, 其变压器的使用寿命都应到了老龄化的阶段, 因此必须对这些设备中的变压器可能出现的故障进行详细的分析和特别的关注。

(二) 各类型的变压器的故障。

我国的变压器的种类众多, 而根据不同的使用用途, 变压器一般可以分为仪用变压器、电力变压器、试验变压器以及特种变压器四大类, 其中特种变压器又包括了整流变压器、调整变压器以及电炉变压器等几小类, 通过对电力行业中所发生故障的统计中得出, 在众多类型的变压器中, 电力变压器出现故障的概率是最大的, 其所造成的损失在整个电力系统所发生事故的总损失也是占绝对的主导地位的。

(三) 不同用户的变压器故障。

另外如果变压器是在不同的部门或是不同的行业中使用, 其所发生故障的概率也是有很大的差异性的。因此要想更好的分析变压器发生故障的原因以及发生故障的危险性, 就应将变压器的使用用户分成不同的类型。一般情况下, 可将其分成以下几个使用类型:电力部门、印刷行业、水泥与采矿行业、医疗行业、塑料制造行业、纸浆与造纸业、石油化工与天然气、冶金工业、制造业、食品加工业以及商业建筑行业。

二、变压器发生故障的原因分析

(一) 变压器过载。

变压器过载主要是由于机械设备的超负荷的工作状态, 在其不断的增加负荷的过程中, 变压器也就逐渐的超负荷的工作状态了, 而过高的工作温度就可能会导致变压器绝缘材料的过早的老化。当变压器的绝缘材料开始老化时, 其纸强度也开始降低, 从而降低变压器的使用寿命。所以, 机械设备外部故障的较大的冲击力也可能损坏变压器的绝缘材料, 从而使变压器出现故障。

(二) 变压器受潮。

导致出现变压器受潮这一想象的原因可能是由于洪水、顶盖渗水、管道渗水或是水分沿管道或是沿配件侵入到变压器的油箱中或是混入到变压器的绝缘油中去, 这就可能导致变压器的绝缘油中含有水分, 从而使变压器因受潮而出现故障。

(三) 变压器的线路涌流。

变压器的线路涌流也被叫做线路干扰, 这也是在导致变压器出现故障的所有因素中, 严重影响变压器工作状态的首要因素。导致这一现象出现的原因可能是电压的峰值过高、线路出现故障闪路、合闸过电压以及配电工作出现异常的工作状态, 从而影响了变压器的运行状态, 导致变压器出现故障。

(四) 变压器的绝缘老化。

通过对过去10年变压器发生故障的原因进行的详细的分析和归纳, 在所有的原因中变压器绝缘老化是仅次于变压器的线路涌流的, 出现的概率排在第二位。正是由于变压器的绝缘老化, 导致变压器的使用寿命远远达不到设计的要求, 要远小于设计规范中所要求的变压器的35年的使用寿命。

(五) 对变压器的维护保养工作做的不好。

对变压器的维护保养工作做的不好, 就可能导致变压器工作中出现冷却剂泄漏、连接处出现松动、污垢淤积以及未安装控制回路或是控制回路安装错误等问题, 严重的影响了变压器的安全运行的状态, 大大的增加了变压器出现故障的概率。

三、确保变压器安全运行的维护方法

(一) 变压器的安装和运行。

在变压器的安装过程中, 首先要确保仪器设备的工作负荷是在变压器的设计要求的范围内的, 同时变压器的安装位置应与变压器的设计规范和建造的标准相适应。如果一起设备是安装在室外的, 就要保证变压器在室外也是可以正常运行的。另外如果变压器的类型是油冷变压器, 应仔细的监视变压器的顶层的油温。在变压器的运行状态下, 要采取适当的措施以保证变压器不会受到雷击, 也不会受到外部因素的影响和破坏, 从而保证其的安全的运行状态。

(二) 对油的检验。

变压器中油的介电强度与变压器中水分的含量是成反比的, 即水分越高, 则油的介电强度就越低, 即使油中的水分含量仅为万分之一, 也可能会导致其介电强度大幅度的下降。所以对于所有类别的变压器, 测试人员都应对油样定期的进行击穿试验, 如发现其中含有水分必须及时的将其除去。

(三) 对变压器的日常维护。

对变压器的日常维护主要包括以下的工作:在油冷却的系统中, 要确保散热器是没有渗漏、污垢淤积、限制油流动的机械损伤以及生锈的现象发生的;要定期的检验分接开关;要确保绝缘子以及瓷套管的整洁的状态;要保证电气的链接始终是紧固可靠的。在保证了变压器接地可靠的条件下。引线应尽量的短。对于触头是否有灼伤、是否紧固、是否有疤痕以及转动的灵活性也要定期的检验, 每隔1年还应对变压器的避雷器、套管以及线圈进行介损检测。在作用比较重要的变压器上应安装在线监测系统, 及时的检测变压器的运行状态, 如果出现故障或是危险时应结合专家系统对其治疗和诊断, 从而保证变压器的安全运行。

通过以上的论述, 我们对变压器故障的分类、变压器发生故障的原因分析以及确保变压器安全运行的维护方法三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。变压器在我国的电力系统中是非常重要的设备, 同时对于变压器也已经配备了接地以及避雷器等多种的保护措施, 但是由于其内部结构复杂以及热场不均等众多因素的干扰和影响, 还是会经常发生安全事故, 有时还会发生重大的安全事故威胁的人们的人身安全。因此为确保变压器的安全的运行状态, 不但要在变压器上安装在线监测系统, 还应加强其的状态维护模式, 从而真正的保证我国电力供应的安全可靠, 促进电力行业的健康发展。

摘要：进入到新世纪以后, 我国的社会主义经济建设已经发展到了一个新的阶段, 我国的各类企业都取得了一定的成绩, 电力企业的发展也是非常迅速的, 并且其对我国的国防军事、工业生产、科技生活以及人们的工作和生活都有着重要的影响。变压器作为电力系统以及电力企业最重要的组成设备, 其状态的好坏以及它的安全性对于电网以及电厂的安全运行有着直接的影响。而近些年来, 由于变压器在安装、生产以及维护等方面存在着的种种问题, 而引起发生的安全事故以及火灾事故不计其数, 严重的威胁着对人们的生命和财产的安全。本文便对变压器故障的分类、变压器发生故障的原因分析以及确保变压器安全运行的维护方法三个方面的内容进行了详细的分析和探析, 从而详细的论述了变压器安全运行的相关工作。

关键词：变压器,故障分类,原因分析

参考文献

[1]陈海.浅谈电力变压器安全运行的条件[J].农村电工, 2010.

[2]周理.电力变压器的安全运行及探讨[J].铁合金, 2007.

[3]费广仁.变压器安全运行的研究与探讨[J].中国科技信息, 2009.

大型变压器安全带悬挂装置的设计 第8篇

目前电力系统内大型变压器顶部平台防止人员高空坠落的措施, 主要是利用变压器两端的间隔墙或水泥立柱在变压器上端拉一钢丝绳, 作业人员的安全带便系挂在钢丝绳上。这一措施可以有效保障变压器顶部平台的作业人员安全, 但这种措施具有局限性。变压器不仅有双绕组变压器, 还有三绕组变压器, 高、中压侧架空引上线和小跨线的布局, 使变压器上端钢丝绳的设置, 随检修工作的开始而装设, 检修工作结束时需拆除。每次变压器检修时的上端钢丝绳的设置, 增加了变压器检修的工作量和作业时间, 并对钢丝绳的储存、保管、检验, 又提出了一系列新的问题。因此, 研制了一种在变压器顶部平台, 依靠储油柜支撑钢板为安装点, 不改变设备结构, 无需在运行中拆卸的一种安全带悬挂装置, 用以保障作业人员在变压器顶部平台工作的安全。

1 设计方案

1.1 总的要求

安全带悬挂装置利用变压器顶部原有的储油柜及其支撑构架作为基础受力点, 用金属钢管为主框架将变压器顶部作业范围全部包括在内, 再利用多个钢管支撑固定点进行调节, 以确保受力均匀, 以增加可靠性。

该装置使储油柜被金属钢管形成的主框架环绕, 因储油柜位置位于变压器顶部平台上, 基本上占据了平台面积的一半, 加上变压器A类检修以下的主要工作范围大部分都在油枕周边, 因此能够确保保护范围的有效性。其它区域的工作范围利用油枕四周环绕的金属钢管框架为主架, 在平台的另一侧变压器钟罩加强框上焊接支撑点, 再用单根金属钢管将两点连接并可靠固定。

该装置的结构设计合理, 强度可靠, 保护的范围包括变压器平台上全部的工作范围, 安装简单, 考虑到运行设备的相关规定, 结合美观与实用相结合的原则, 油枕四周环绕的金属钢管框架安装后将不拆卸, 延伸钢管在检修完毕后拆除。整体效果图如图1所示。

1.2 具体方案

安全带悬挂装置由支撑固定点与挂架2部分组成, 其中支撑固定点有5个, 其中4个位于油枕四周, 另一个固定在变压器钟罩加强框上的金属板;挂架安装在支撑固定点上, 从而形成一个完整的安全带悬挂点。

(1) 在油枕2块基础钢梁上分别安装2组固定钢管的固定支撑板, 每组2个共同形成4个支撑固定点, 如图2所示。该固定支撑板采用“抱箍”的安装方式固定, 以减少对油枕基础钢梁受力结构的破坏, 固定支撑板与油枕的间隔为100mm, 固定钢管的点高度为1300mm, 每组采用4个M22的螺栓将固定支撑板定位与固定。

(2) 在变压器顶部平台上另一端, 先制作一块延伸板, 延伸板高1400mm、厚20mm、宽150mm, 上部有一￠42mm的孔, 孔中心距离平台1300mm, 与另四个支撑点高度一致, 下部为6个￠20mm的螺栓孔, 用于将延伸板固定在变压器钟罩加强框上, 如图3所示。

(3) 挂架部分。挂架整体高1300mm, 其中油枕四周的部分主要作用于低压母线的拆接, 另外部分便于人员在平台的行走及其它设施的检修。

环绕油枕的挂架用￠50无缝钢管制作, 各连接部分用弯头或三通连接, 使其无尖锐边缘或角, 每个支撑点部分设计有锁紧螺母, 便于挂架整体的强度加强与调节, 如图4所示。

由于不同变压器顶部平台长度不一致, 从环绕油枕延伸至平台另一端的挂架的钢管在检修完毕后又必须拆除。如按每台变压器顶部平台的尺寸制作, 那么拆除后的挂架就存在保管、储存等后续的管理难题, 因此该挂架的钢管采用￠40mm的尺寸。安装时, 先将一头插入环绕油枕的￠50mm钢管中, 根据长度调整好插入深度后再将另一头固定在支撑固定点, 因此不管变压器数量多少, 只要一根延伸钢管就可以满足要求。

2 安全可靠性

悬挂装置支撑固定点采用厚20mm的钢板, 固定螺栓采用M20以上的高强螺栓 (8.8级以上) , 挂架钢管分别为￠40及￠50, 其壁厚达到了5mm。变压器油枕基础由10mm左右的钢板加工成四方体, 利用M32的螺栓连接及紧固, 再者整个悬挂装置用钢管连接成了一个整体框架, 使其受力点分散均匀, 根据以上数据, 整个悬挂装置的强度将非常可靠。

为进一步验证悬挂装置的可靠性, 可采用模拟冲击与静拉的方法进行校验

(1) 静拉试验。将5T的手动葫芦用钢丝绳与悬挂装置连接, 中间串一只拉力器, 然后开始收紧, 当拉力器读数到达300kg时停止, 检查悬挂装置有无变形及异常。

(2) 冲击试验。按人体常规的体重做100kg的沙袋, 用绳子悬挂在装置上, 然后将沙袋从平台推下, 使其尽量模拟人体突然坠落的状况, 检查悬挂装置有无变形及异常。

3 结束语

变压器应用于作业现场安全性分析 第9篇

关键词：变压器,作业现场,安全性

1 变压器与作业现场概述

1.1 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置, 主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心 (磁芯) 。在电器设备和无线电路中, 常用作升降电压、匹配阻抗, 安全隔离等。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压 (磁饱和变压器) 等。按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。

1.2 作业现场是由人、物和环境所构成的一个生产场所它实际上也是一个“人工环境”在这个人工环境里, 有生产用的各种设备装置, 原材物料, 各类工具和其他杂物, 还有作为设备动力源的蒸汽, 电, 燃油等, 以及操作人员。班组作业现场的安全管理也就是从这三个因素着手, 即对人的不安全行为管理, 对物的不安全状态管理及对作业环境条件的调节和治理。本文针对变压器这个物应用于作业现场安全性进行分析。

1.3 变压器应用于作业现场安全性分析的必要性变压器的作用很重要。它在作业现场选择和使用上存在安全隐患的话, 就必然会对变压器应用于作业现场安全性进行分析, 尤其是在农村电网改造和油田作业现场安全性分析就显得尤为突出, 只有安全性分析到位, 才能有效消除安全隐患, 保证作业现场的安全。

2 变压器应用于作业现场安全性分析

2.1 配电变压器在农村电网中的安全应用

农网改造的重要组成部分中有配电变压器的选择, 因为在"同网同价"的工作开展中配电变压器的损耗占农网低压损耗的55%左右。可见配电变压器的的选择是关系到农网损耗高低一项重要工作。从安全性出发, 应考虑的是:

2.1.1 容量。实际操作中合理选择配变容量可根据最佳负载系数法、综合费用分析法、最佳效益法主变与配变容量比值法等多种方法来确定。综合考虑负荷性质、现有负荷的大小以及发展规模, 一般以能满足实际负荷最大值为标准, 若留有余度, 最多不超过10%;对于季节性供电的专用配电变压器, 则按平均负荷的2倍左右进行选择。

2.1.2 台数。在农网改造中根据农村电网用户分散、负荷密度、季节性和间隙性强等特点可采用单相变压器、母子变压器、并列运行变压器等多种供电方式。为降低配电变压器的空载损耗和提高配电变压器利用率, 采用一台 (母变压器) 按最大负荷配置、另一台 (子变压器) 按低负荷状态选择的母子变压器供电方式。对有条件的用户, 也可采用母子变或变压器并列运行的供电方式;个别少量高峰用电负荷外, 长时间处于低负荷运行状态的农村某些配变, 根据电能损耗最低的原则, 投入不同容量的变压器来解决负荷变化较大的情况。

2.1.3 型号。目前农改中首选产品是我国目前生产的低损耗产品变压器的型号S9系列10kV电力变压器。其损耗值与原常用73系列对比, 空载损耗可降低52%, 负荷损耗可降低30%。

2.2 双绕组变压器在油田的安全应用

2.2.1 双绕组变压器替代自耦变压器的必要性。

油田井场一般采用一台变压器对应一口油井的配电方式。自耦变压器因为具有成本低、体积小、重量轻的显著优点被油田广泛使用, 但实际使用存在安全隐患的问题表现越来越突出, 不适用于作业井场, 应采用双绕组变压器且变压器低压侧中性点可靠接地。

油井需要380V的电源经常进行打捞、检泵、更换井下工具、修复套管等井下作业, 但由于各种原因, 油田有一部分采油厂使用的抽油机电动机额定电压高于380V, 为660V或1140V, 此时就需要作业队自备降压变压器。

2.2.2 自耦变压器应用于作业现场安全存在的隐患。

(1) 自耦变压器自身缺陷。自耦变压器是只有一组绕组的变压器, 当作为降压变压器使用时, 从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组。由于自耦变压器短路阻抗只有同容量普通双绕组变压器的 (1-k/1) 2倍, 因此在电力系统中采用自耦变压器后, 将使三相短路电流显著增加。又由于自耦变压器的一、二次绕组间有电的联系, 为防止由于高压侧发生单相接地故障而引起低压侧的电压升高, 自耦变压器中性点必须可靠地直接接地。所以将使系统的单相短路电流大为增加, 有时甚至超过三相短路电流。如果在降压线路中次级绕组因意外断开, 就会因为输出电压值升至和初级的一样高导致危险。

(2) 自耦变压器中性点接地前, 易引发触电、火灾事故。变压器中性点没有接地前, 作业现场接地保护型式实际上采用了IT系统, 整个系统与大地绝缘。同时由于采油厂作业现场三相负载严重不平衡以及现场配电电缆使用的是易损坏、易出现对地短路的电力电缆, 再加上使用时间较长, 而且疏于正常的检查维护, 存在绝缘降低的作业现场的10kV/1.14kV配电变压器, 会导致自耦变压器中性点电位漂移, 电压升高, 现场测量自耦变压器中性点对地电压达到500V以上, 低压侧非故障相对地电压达700V, 极易造成触电危险。要想避免线路存在接地故障时, 泄漏电流无法通过变压器工作接地极回到中性点, 使得井场安装的漏电保护装置无法正确动作而易发生触电、火灾事故, 采油厂全部作业队应将自耦变压器的中性点进行了接地改造。

(3) 自耦变压器中性点接地后, 易引起高压侧电流泄漏及伤人事件。自耦变压器中性点接地改造后也发生过烧毁主变压器令克和电缆击穿的现象。通过测量结果可以推断作业现场发生烧毁令克和电缆的原因是由于配电电缆或主配电变压器绝缘性能降低发生放电或对地短路引起的。中性点没有接地前配电系统与大地隔离, 电缆对地绝缘性能降低并不能产生低阻值的泄漏回路, 只能通过电缆的对地电容形成高阻抗的回路, 泄漏电流非常小, 不容易被察觉而长期存在, 当变压器中性点接地后形成了低阻值的完整回路, 泄漏电流急剧增大, 加速电缆绝缘老化, 最终导致电缆被击穿。, 由于另外作业现场使用额定电压为0.6/1kV的电力电缆, 不能满足现场0.66/1.14kV的电压强度要求, 电缆长期过电压, 导致电缆绝缘性能下降、击穿。同样道理自耦变压器中性点接地后主变压器绝缘缺陷容易暴露, 造成主变压器令克烧毁。所以说自耦变压器中性点接地后, 对前端绝缘要求比较严格, 必须要求前端输送线路及配电变压器具有较高的绝缘强度, 如果前端绝缘强度不高, 容易导致击穿等现象, 引起高压侧电流泄漏及伤人事件。所以建议使用双绕组变压器提高变压器应用作业现场的安全性。

参考文献

[1]裴志明.自耦变压器应用于油田作业现场安全性分析.科技资讯, 2012年09期.

[2]张崎, 任明霞.从带电拉合变压器跌落保险分析带电作业的安全性.电工技术, 2003年第6期.

变压器信任度与安全指数的对比研究 第10篇

关键词：变压器,信任度,安全指数,状态评估

0引言

电力变压器是电力系统中最重要的设备,其运行可靠性直接关系到电力系统的安全和稳定。由于不同变压器在性能、技术水平、制造工艺上存在巨大差异,一旦出现电力变压器故障,不仅对变压器的输变电能力有影响,更严重甚至会造成城市和工厂大面积停电,对电力系统和国民经济都有极大影响并造成巨大经济损失[1,2,3,4,5,6]。

以往对变压器的定期检修策略会造成设备过修或失修等问题。而状态检修可以做到当修必修,节约了大量的人力物力财力,提高了设备可用性,使设备可靠性、经济性达到最佳状态。而状态检修最终依据是状态评估,对变压器进行状态检修的前提必须对变压器状态有着准确的评估。因此,变压器状态评估是实现状态检修的基础。目前,国内外对输变电设备进行状态评估的方法主要分为三类,第一类基于故障树的状态评估,类似于专家诊断系统(状态评价);第二类是信任度评估;第三类是风险评估。

本文对变压器的风险评估和变压器的信任度评估进行对比研究,找出不同评估方法的优缺点和共同规律,为变压器的状态检修提供更全面有效的评估依据,对电网的经济安全运行有着重要的指导意义。

1状态评估方法介绍

1.1变压器的信任度评估

1.1.1数据的收集

计算变压器的信任度,首先要收集设备的基础信息、油气分析、负荷情况、运行环境、试验记录、 故障缺陷记录等方面的数据[7,8],所获取的信息量越大、越全面、准确,则模型计算出的评价结果也就更准确。

1.1.2基于FTA的信任度计算

基于FTA的设备信任度计算步骤如下:

(1)根据设备功能和结构,进行系统划分

根据对变压器各部件故障模式的深入分析,针对电力变压器的结构特点,结合以往对变压器故障信息的收集、整理,将变压器故障T分为器身故障A1、绕组故障A2、铁芯故障A3、有载分接开关故障A4、非电量保护故障A5、冷却系统故障A6、套管故障A7、油枕A8、无励磁分接开关故障A9等九大类。其中T为故障树的顶事件,Aj(j=1,2,9)、 Ek(k=4.1,4.2, ,6.5) 为故障树的中间事件, 而Xi(i=1.1,1.2,,9.7)则为故障树的底事件[9,10,11]。

对变压器进行FMEA分析,对所涉及的故障检测方法进行归纳、整理,将各检测方法所获得的特征参量作为故障特征参量,并对各特征参量依次编码即可得到故障特征参量集。在此基础上,根据变压器的各故障模式与故障特征参量之间的对应关系,可建立各故障模式与故障特征参量之间的对应关系。从故障原因、故障影响、检测手段等方面对各个系统中划分的部件进行故障模式及影响分析; 应用故障树原理,对各类故障进行细分并依据其逻辑关系建立故障树[12,13]。

(2) 确定隶属度函数(概率函数)

通过构造相关隶属函数,利用特征参量的检测值计算其隶属度,并根据隶属度评定故障的发生概率,即隶属度越高,故障发生的概率就越大。

通过对各故障特征参量的特点进行分析,可将其分为两大类:一类是规定上限注意值的特征参量, 另一类是规定下限注意值的特征参量。因此,根据这两类特征参量的特点,通过对常见的上升型和下降型隶属函数进行比较分析,最终构造了以下两种隶属函数。

当故障特征参量存在规定的上限注意值a时, 表示特征参量检测值x越大时,发生故障的倾向性就越大。因此,构造式(1)所示的隶属函数。

当故障特征参量存在规定的下限注意值b时, 表示特征参量检测值x越小时,发生故障的倾向性就越大,情形和式(1)正好相反。因此,构造式(2) 所示的隶属函数。

(3) 计算各故障模式权重系数;计算故障发生概率。

采用基于模糊矩阵的层级分析方法确定权重系数,而不直接由专家给出权重系数,合理性在于,基于模糊矩阵的层级分析方法是通过两两比较的方法确定重要度,对于专家来说,更易于给出比较合理的值,因此最终得到的权重系数,更具有合理性。

变压器故障树顶事件权重采用1/9~9标度,二级事件、底事件和特征参量的权重采用0.1~0.9标度[14,15],其中标度由专家根据实际现场经验给出,小于0.5表示后者比前者重要,0.5表示两者同样重要, 大于0.5表示前者比后者重要,最终构成权重矩阵。

根据变压器的故障树模型及各事件的逻辑关系,得出该故障树的所有最小割集,即能直接导致顶事件发生的底事件为

其故障概率分别为

顶事件与中间事件的逻辑关系为

中间事件与底事件的逻辑关系为

因此,变压器发生故障的概率,即不信任度F(T) 为

考虑到不同因素对上级的不同影响,即引入权重系数,上述三式可以表示为

对于有缺陷的变压器部件,缺陷频发次数等于2时,部件信任度乘以0.9的调节系数,缺陷频发次数大于2时,信任度乘以0.8的调节系数。

另外,当变压器非电量保护中的压力释放阀任何一个目测项目和油位计任何一个指示项目有问题时,这两个子部件的故障率强制设为0.1。

(4) 结合权重系数和故障概率,计算出变压器整体的信任度和各个部件的信任度。

从而可以得到变压器的信任度R(T)[16,17]为

由此计算出广州局、深圳局等一共50台变压器的信任度值,如表1所示。

表1所示,由于计算的变压器大多数运行年限都在15年以上,所以计算出的变压器信任度值相对较低。

1.2变压器的风险评估

1.2.1收集数据

与变压器的信任度评估方法相比较,收集的数据包括以下几项,如:基础信息、试验数据、缺陷数据、事故和障碍数据、预试不合格项等。

变压器的评估数据[18,19]可以分为两大类:

一类是直接反映变压器状态的信息,如设备的运行年限、糠醛及油试验数据等,这类数据直观表征了变压器的状态,因此将其用于变压器安全指数的计算。

另一类是间接反映变压器状态的信息,如设备的预防性试验、故障及缺陷记录、设备外观等,这类数据间接表征了变压器状态之间的差异,因此将其用于变压器安全指数的修正。

1.2.2安全指数计算

图1为安全指数的计算流程图,给出了安全指数计算过程中所涉及的各个特征量。

安全指数是直接和设备老化进程相关的安全指数分量,主要考虑设备运行年限,平均使用寿命(为每一类设备的每一厂家和型号设定一个值),并用所承担的工作强度以及环境两个因素进行修正。其计算公式为

对于一台设备的理想老化过程,定义其全新时的安全指数为0.5,即当T0 = 0时,HI1,T0 = 0.5,因此只要式中的待定系数都确定,则可以计算当前年份的安全指数。此外,定义理想条件下设备的安全指数为5.5时,设备到达其预期使用寿命,故而, 老化安全指数还应局限在下列区间范围内,即当计算结果超过区间上(下)限时,强制安全指数等于区间上(下)限:

理想状态下运行到其平均使用寿命时的安全指数为5.5。由于本次项目中所有变压器的平均使用寿命都是30年,故而

因此可以计算出

在计算设备的实际安全指数时,由于设备的老化速度受到运行环境和负载率的影响,因此要用这两个系数对老化常数进行修正,即

公式(13)中fL和fE分别为单台变压器的负载率系数和环境系数,此系数的设定依据变压器年负载率百分比和中国电力行业污秽等级划分来设定,系数的设定结合了云南电网的实际情况。

对于一些同样能够反映变压器老化过程和运行状态的工况信息,将其用于变压器安全指数计算中的修正系数。对于变压器来说,这些修正系数包括:

a.外观修正系数fC。根据变压器的主箱体、冷却器及管道系统、调压开关、其他辅助机构/单元以及有无渗漏油现象五个项目来进行判定。

b.故障历史修正系数fH。根据统计的变压器故障次数来判定。

c.缺陷修正系数fD。根据缺陷记录表中的分级进行判定。

d.变压器本体预防性试验修正系数fP。根据绝缘电阻、直流电阻、介质损耗等试验项目判定。

e.套管修正系数fB。根据套管的可靠性系数和预防性试验系数来判定。

f.调压开关修正系数fT。根据调压开关的外观、可靠性、预防性试验三部分来判定。

g.变压器可靠性系数fR。根据各变压器生产厂家和型号的可靠性等级来判定。

对上面所有修正系数进行综合,得出变压器的安全指数修正系数fM。

油色谱安全指数HI2a是通过氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔五种气体计算的。变压器油中溶解气体是一个反映油中电运动和热运动的过程,主要是测量由变压器油中裂化产生的氢和烃类气体。对每一种气体的含量设定了划分标准,根据不同的气体含量赋予不同的分数,再根据气体种类的不同分别对每一种气体设定权重,通过加权求和的方式计算总分数,再将其除以一个除数因子并将取值范围限定为[0,10],由此得到油色谱安全指数。

油质安全指数HI2b是通过微水、酸度和击穿电压来计算的。通过与油色谱安全指数的计算类似的方法,对三种试验结果设定划分标准,根据不同的结果赋予不同的分数,再根据试验项目的不同分别对每一种试验设定权重,通过加权求和的方式计算总分数,再将其除以一个除数因子并将取值范围限定为[0,4],由此得到油质安全指数。

糠醛安全指数HI2c来自于对油中糠醛的测量。糠醛是油纸绝缘系统老化过程中的主要产物。随着绝缘纸的不断老化,纸中的C-C分子链断裂,降低了变压器绝缘的机械强度。分子链的平均长度是用纸的聚合度来表示的,纸的聚合度是测量C-C键的数量。一个新的变压器,纸的聚合度约在1000左右。当聚合度下降到250时,绝缘纸机械强度极低,很容易破裂。糠醛与纸聚合度两者之间存在着一个近似的关系糠醛含量为5 PPM时对应纸聚合度为250。经验公式为

综上所述,变压器最终安全指数的计算公式为

表2中所示,茅湖2B的安全指数为8.000,是由于预试实验中存在不合格项未完全修复,则直接强制其安全指数为8.000。表2中的安全指数都相对较高,是由于大部分变压器的运行年限均在15年以上,这与实际情况基本吻合。

2两种评估方法比较

从计算原理我们可以看出,变压器的信任度评估中,信任度的计算既可以得到变压器整体的信任度,还可以得出各大部件发生故障的概率,可以为检修工作提供充分的依据,检修时可以着重检修故障概率较大的部件,但是该方法的缺点是不能预测变压器未来的状态;而变压器的风险评估中,安全指数可以宏观地看出当前变压器是否需要检修,不能得到具体哪一部件需要维修,但是该方法可以预测变压器外来的状态,得出变压器剩余的使用寿命[20]。

从变压器的信任度值计算原理上不难得知,其信任度值越高,则说明该变压器发生故障的概率越小,可以降低对该变压器的关注,暂时不列入检修的范围。同样从变压器安全指数的计算原理也可以看出,其安全指数越高,则说明需要特别关注该变压器,当超过预设阀值时,应将其列入待检修变压器的序列。

将表1的信任度值和表2安全指数的数据作图比较,如图2所示。

图2中所示,信任度值与安全指数的趋势大致相反,但是都反应出了当前变压器的状态,可以为状态检修提供一定的依据。图2中第14台变压器为茅湖2B,由于存在预防性试验不合格项未完全修复,其安全指数强制设为8.000;第35台变压器为平果2B,由于油实验特征量严重超标,对其信任度值影响不大,但是安全指数相对很高;第37台变压器为增城2A,由于其缺陷次数(总烃超标)高达38次,而计算信任度值时,对于有缺陷的变压器部件,缺陷频发次数等于2时,部件信任度乘以0.9的调节系数,缺陷频发次数大于2时,信任度乘以0.8的调节系数,所以信任度计算为缺陷次数的计算不够敏感,导致其信任度值较高。

根据不同方法的物理意义,变压器信任度值设置0.95和0.90两个阀值,安全指数预置设置HI=3.5和HI=5.5两个阀值,以此作为检索检修对象的判据。即

信任度值大于0.95可以降低关注程度的设备安全指数0~3.5。

信任度值0.90~0.95加强关注但不列入检修计划的设备安全指数3.5~5.5。

信任度值0~0.90需要列入检修计划的设备安全指数大于5.5。

根据以上阀值的划定,用1表示可以降低关注程度的设备,用0.7加强关注但不列入检修计划的设备,用0.4表示需要列入检修计划的设备,将表1、表2的数据作图3。

图3所示,除了第37台增城2A由于缺陷次数过高造成信任度值较高,两种评估方法的其他数据都可以得出变压器当前的安全状态,确定其是否纳入检修序列,为状态检修提供一定的依据。

3结论

状态评估是变压器状态检修的重要依据,因此对不同的评估方法进行对比研究是非常有必要的。本文对变压器的风险评估和变压器的信任度评估进行对比研究,找出不同评估方法的优缺点和共同规律,为变压器的状态检修提供更全面有效的评估依据,对电网的经济安全运行有着重要的指导意义。通过对比得出以下结论:

(1)变压器的信任度评估中,信任度的计算既可以得到变压器整体的信任度,还可以得出各大部件发生故障的概率,但是缺点是不能预测变压器未来的状态;而变压器的风险评估中,安全指数可以宏观地看出当前变压器是否需要检修,不能得到具体哪一部件需要维修,但是可以预测变压器外来的状态,得出变压器剩余的使用寿命。

(2)变压器的风险评估和信任度评估得出的评估参数虽然趋势相反,但都表征了相同的变压器状态,符合一般规律。

(3)变压器的信任度评估中,由于算法本身的缺陷,对缺陷次数计算不够合理,会导致计算出的信任度值不够准确。当油实验数据严重超标时,变压器的风险评估中的安全指数也不够准确。