高损耗电力变压器改造的必要性和可行性剖析

高损耗电力变压器改造的必要性和可行性剖析

宋小东

山东鲁泰化学有限公司  山东 济宁  272350

摘要：加快我国老变压器改造，优化变压器具有节能、环保、地质资源保护和现代化效益。与此同时，中国电网的线损也在下降。与世界的差距正在缩小，这也有利于我国的振兴。电力变压器是电力系统中至关重要的一部分,直接影响着日常生活和生产,能够提供现代化生活生产所必需的高低电压间的变化,同时它也占据一定的成本投入并产生一定的能量损耗,因此在运用过程中我们可以根据实际需要对已有的电力变压器进行必要的改造。另外，电力变压器出现故障的原因多种多样，提升电力变压器故障诊断技术，可以快速找出电力变压器存在的故障问题，并制定科学的故障解决措施，保证电力变压器故障检修的效率，在故障发生前做好维护工作,以确保电力变压器能够最大限度的安全运行。

关键词：高损耗；电力变压器；改造；必要性；可行性

引言

变压器的可靠性运行，极大提高其运行效率，保证社会经济发展中电力稳定供应，起到预防性，通过对高损耗电力变压器进行改造优化，能够促进电网高效运行，降低运营总成本，节约投资成本和延长产品生命周期的作用。

1高损耗电力变压器改造的必要性

能源是国民经济和现代社会发展的动力。能源对人类社会越来越重要。中国提出把节约能源作为国民经济发展的战略方针。当今能源发展的重点是能源，电力系统的节能问题备受关注。由于我国城乡电网和企业电网中存在大量高能耗的老变压器，变压器的能量损失非常大。在20世纪60年代和70年代，不仅有大量的老变压器，而且总数超过100万台，占生产能力的40%以上。我国电网线损率过高，电网结构的科技含量远远落后于发达国家。电网更新速度慢的主要原因是电网技术水平低。由于使用的变压器较多，我国电网线损率过高，电网结构的科技含量远远落后于发达国家。高损耗电力变压器改造速度慢的主要原因是资金不足，耗能设备观念更新，管理滞后，技术经济决策失误。电力变压器的改造的主要目的是降低能耗,更换变压器的机身包括对与电磁变换有关的绕组和铁心的替换,尽可能的减少电力的损失,电力变压器由于至于室外,其使用寿命经常受外界因素的影响,由于电力变压器的损坏导致供电不能正常进行,给人们的生活带来不便,对工农业也造成严重的损失,所以对高损耗电力变压器进行改造至关重要。

2常见的电力变压器故障

2.1电力变压器回路故障

回路故障是电力变压器常见的故障，主要是由于电力变压器运营时间较长时出现热故障或点故障，导致出现油路、磁路与电路故障。不仅影响电力变压器的正常运行，还增加了电力系统运行的风险。

2.2电力变压器部位故障

电力变压器的部位故障主要可以分为以下4个方面。一是绝缘故障，产生原因是变压器引线主绝缘受潮而发生击穿，或变压器缺油运作时油箱内的引线暴露在空中造成变压器内部闪络引发绝缘故障。二是绕组故障，出现原因是电力变压器在长期负荷运行状态下，其绕组绝缘出现老化或脆裂问题，降低了变压器的抗电强度。当电力变压器多次受到短路冲击时，会导致绕组受力变形，此时一旦遭遇电压波动，就可能导致绕组绝缘击穿，导致电力变压器出现故障。三是套管故障，指电力变压器内部绝缘套管出现破损问题时，电流的波动导致变压器内部出现短路，进而引发电力变压器故障的现象。四是分接开关故障，指电力变压器分接开关由于长时间的压力接触导致弹簧出现压力不足的现象，从而使开关连接部分的接触面积逐渐减小，分接开关接触不良而引发短路故障，造成电力变压器故障。

2.3电力变压器过热故障

过热故障是电力变压器另一种常见的故障，主要是指电力变压器在运行过程中会产生大量的气体，这些气体在与电力变压器内部绝缘部件接触的过程中会加速绝缘部件的老化，从而增加了电力变压器故障发生的概率。

3高损耗电力变压器改造的可行性建议

3.1改造原则

高能耗变压器改造，要坚持相应的具体。具体如下：①在改造实践中，依据安全设计相关规范以及技术规程，开展改造设计。②基于小工程量、低改造成本、高效率原则，做好供电现状的调查，对可利用的变压器设备，进行技术改造或者更换，提高运行效率。③对制定的变压器优化改造方案，要进行合理性和经济性的论证分析，确保供电系统运行的安全性、可靠性、经济性以及稳定性。

3.2高能耗变压器的节能改造分析

（1）技术改造思路。通过对企业使用的高耗能变压器，进行性能指标的调查以及分析，因为变压器装置的容量不同，而且生产厂家不同，加之使用的图纸不同等，多重因素的影响下，使得变压器装置的原始参数差距较大，比如铁芯材质等。例如，以S11型变压器为例，在进行降耗改造时，重点从电磁重新设计以及绝缘部分等入手，对可以再利用的铁芯和油箱等，要积极利用，降低改造成本。通过对构件进行改造，提升机械强度以及稳固性。

（2）节能改造方案。从变压器节能改造实践来说，多采取以下改造措施：①只改绕组。若铁芯材质能够达到使用要求，经过性能试验后，重新对变压器绕组进行相应的设计，或者将铝线圈替换为铜线圈。不仅能够增加高压绕组的匝数，以及低压绕组的匝数，减小磁通密度，最终达到变压器空载损耗指标。②既改造线圈，同时又改造部分铁芯。从使用的变压器实际来说，部分变压器装置铁芯材质比较差，加之铁损以及铜损较大，只进行绕组改造，无法达到低损耗运行的标准。为降低损耗，实现节能降耗运行，必须要同时改造主级铁芯，进而实现节能降耗运行。③阵容改造。从使用的变压器来说，部分变压器主变设计相对紧凑，铁芯窗口大小无法满足实际需要，经过计算很多无法改造成同容量的变压器，但是能够改造为下一容量的变压器。

3.3电力变压器运行维护

（1）电磁干扰。电力变压器是利用电磁感应原理设计的,主要结构是线圈和铁心,线圈分为初级线圈和次级线圈,通过初级线圈和次级线圈中线圈匝数的比例来进行高低压的变换,在电压的转换过程中都会产生一定的电磁干扰。防止电磁干扰可以通过降低干扰源的强度或者阻隔干扰通路来解决。最通用的是阻隔干扰通路,可以通过在各绕组间添加屏蔽层来实现。

（2）长时间超负荷。超负荷是指变压器长期处于高于铭牌所标功率的工作状态,超负荷的情况经常会导致冷却装置不正常或变压器内部产生故障。长时间的超负荷运行最终会导致绝缘系统过早老化,当变压器的绝缘纸板老化后应该立即维修,更换绝缘件。

（3）受潮。受潮也是电力变压器在运行过程中非常常见的,并对电力变压器产生严重损害。当电力变压器出现受潮情况时,一般采用的现场处理方法是热油循环真空干燥法和热油喷淋真空干燥法。热油循环真空干燥法主要是通过油的循环过程将热量传递到变压器的各个部分,使器身整体受热,从而使变压器本体的水分得以蒸发。热油喷淋真空干燥法的原理是将加热到95℃的热油喷淋到变压器的绕组上,使变压器内部材料中的水分在真空条件下蒸发。整个干燥过程需要多次喷淋才能完成。

结束语

电力变压器是一种调整电压频率的静止电气设备，与其他设备共同组成了电力网络，满足了人们对电能的需求。因此，做好高损耗电力变压器改造十分重要。

参考文献

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