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【摘 要】随着人们对电能需求的不断增大，涉及电力系统发输变配等各个环节显得尤为重要，电力变压器作为其中的关键设备，需要进一步分析和优化其设计和调节方式，用以满足当前的供电需求。不过变压器使用时，极易发生零部件老化和设备接触不良等故障，影响着电力系统的运行，因此需要强化管理力度。基于此，本文对电力变压器设计中潜在风险因素分析进行研究，以供参考。
【关键词】电力变压器;设计;风险因素
中图分类号：TM41 文献标识码：A
引言
进行设计时，要立足于客户具体需求，详细评估变压器运行环境特点，给出最佳设计方案，既能够保证变压器在投运后能够满足安全稳定运行，而且在节材降耗方面也能够做出足够的贡献。变压器的运行过程中所出现的问题都不是单一存在的，是由于多方面原因导致的，因此需要对变压器设计方面存在的典型问题进行总结分析，提高设计水平，应用新材料、新技术，有效遏制问题的出现。
1电力变压器设计流程所包含的主要内容
油浸式变压器作为电力系统中应用最广泛也是最重要的变电设备，维系着整个电力系统的运行，它的运行质量也备受关注。变压器的差异性设计是指针对性的对变压器进行设计用以满足不同应用场合的不同需求。合理的设计是变压器能够实现正常供配电功能的保证。不同种类变压器存在的相似性问题进行总结分析。变压器的设计因为需求的不同结构上也有一定的差异，针对油浸式变压器而言，设计主要包括以下内容：①铁芯的设计（铁芯形状、大小、铁芯材料等）。②线圈的设计（原副边匝数、导线直径）。③导线结构选择（多股线或扁平线）。④绕组结构选择（多层或分段绕制）。⑤端控设计。⑥损耗与温升。⑦冷却系统设计。
2电力变压器设计中潜在运行风险因素
2.1绝缘受潮故障
当发生此故障，可采取热油循环处理措施，进行故障处理。具体操作的过程中，对滤油机的压力要控制为0.3MPa;对真空压力参数控制为0.09MPa;出口油温参数控制为75℃，进行热油循环处理。当温度大于60℃后，经过36h后，开展脱气处理，脱气时间控制在2-3h范圍内。经过24h静置处理后，进行绝缘指标检测，看是否能够达到标准。主要检测电阻以及吸收比等，以免故障的发生，保证电力系统运行的安全性以及稳定性。对渗漏点进行处理时，油排入到油罐后，采取补焊措施，进行渗漏点的处理，同时要对损坏零件进行替换。
2.2高压变频变压器的设计制作问题
高压变频变压器在进行绕线时应该设计好变压器的参数，确保线圈的整齐度和平整度，保证制作精度。器身整体需要整齐有序，保证缠线的规范性，不允许超过整体骨架的凸点。在出线方向一致的情况下可以采用同槽的方式进行制作。如果出线较长，需要保证不大于两脚距离的1/2。
2.3变压器整体运行温升过高
变压器的运行温升过高原因多种多样，这都会降低内部绝缘系统的使用寿命，提高击穿事故的发生概率，同时也会使冷却液的使用时间缩短，冷却油变质，降低变压器的使用寿命。变压器的整体运行温升过高主要有以下几种原因：内部损耗过高、绕组有短路现象、铁芯有局部过热现象、冷却系统故障和由于积尘造成的进出风口阻塞等问题。在进行变压器设计时，需要对冷却系统进行认真设计，提高冷却效率，降低运行过程中温度的升高，延长使用寿命。如果冷却结构设计不合理，如变压器片散高于箱盖，而连接联管低于箱盖，就会造成散热片顶部出现不循环的区域，如果变压器的使用地区处于高热区域，就会造成变压器油的变质。因此合理设计并选用合适的冷却装置，能够有效避免温升过高的情况，提高变压器的使用寿命。
2.4变压器的不对称运行
变压器的不正常运行不仅仅会发生在暂态过程中，在稳态过程中发生也是一种常常见到的现象。由于在电力系统在实际运行之中是一个及其庞大的系统，其影响因素也多种多样，所以我们会得到很多有关变压器在实际运行时，三相负载不对称的实例。例如有的时候需要用电焊机或单相电炉等单相负载;或者使用的照明负载在三相上不平衡;当三相变压器发生故障时，可能要断开故障的那一相，使另外两相继续供电;有的时候还会适当地采用大地来代替相导线的供电方式。
3电力变压器常见的异常运行处理措施
3.1对油浸式变压器的油质进行仔细检查
变压器油不仅有绝缘的作用，对其绕组、铁芯有冷却的功能，同时它还具有熄灭电弧的作用，故其油质的品质直接关乎到其功能性的好坏。正常情况下，变压器油应是透明、略带黄色，但在运行中，由于受到温度、空气中水份等因素的影响，会使得其油质发生劣化，呈现出浑浊、深棕色。如果在正常巡视检查时，发现其油位计中油的颜色发生了变化，应及时取油样进行化验，并分析成因。
3.2日常检查
对变压器进行日常检查，主要检查信号温度计和油位等内容。在实际工作中主要把控以下内容：（1）信号温度计。（2）声响。（3）套管。（4）检查冷却器和瓦斯等。严格按照日常检查的要求和内容，做好全面的检查。在具体实践中，日常维护工作的落实，能够保证电力系统的运行效果。以某电力企业为例，在A线路的日常维护工作中，组织开展变压器更换和电力树障消除工作。此路段居民用电需求量不断增加，现有的变压器容量偏小，难以达到实际需求。基于此，进行变压器更换作业，安装400kV变压器，增加变电器容量，进而保证电力系统的运行质量。除此之外，进行树障处理，减少运行隐患。
3.3在特殊情况下，应适当增加对运行变压器巡视检查的次数
变压器有严重缺陷时;变压器气体继电器发出报警信号及保护动作时;极端天气条件，如雷雨季节、大风、雾、寒潮、冰雹、雪及高温季节时;新投入运行或经过改造检修的变压器，在投入运行的72小时之内，应适当增加对变压器巡视检查的次数等。以上只是对运行中的变压器从声音、温度、油位、外观及其它异常现象，进行了初步分析、综合判断，但通常引起变压器异常运行的原因，并非仅仅是某一单一因素，而往往是多个因素综合作用的结果。因此，必要时对变压器进行特性试验及综合分析，才能较准确地找到引起异常运行的原因，从而有利于判明其性质，采取较有针对性的处理措施，遏制其从异常运行向事故的演变。
3.4定期检查
定期检查时，进行套管以及外壳等的清扫，要保证变压器装置处于断电的状态下进行，及时为轴承以及风扇打润滑油。若设备灯泡产生损坏，必须要及时更换。结合电力变压器油样化验要求，制定检测表，做好气体成分的记录。变压器刚投入运行时，隔4天、10天以及30天进行1次检查;变压器投入运行2个月后，按照1月检查一次的时间间隔，进行定期检查。
结束语
综上所述，变压器在电力系统中具有不可或缺的重要作用。为了确保变压器在电力系统中的安全稳定运行，设计人员应对变压器的电路适应性、相关运行参数、铜心选择等关键性问题进行细致分析，全面提升设计工作的科学性、合理性。
参考文献：
[1]单胜华，肖登峰，滕华强.智能优化变压器稳控综合系统设计[J].仪表技术，2019（02）：13-17.
[2]刘政.节能型配电变压器的优化设计及其软件开发[J].中国新技术新产品，2019（02）：75-76.
[3]齐玉麟.配电变压器的设计选型探讨[J].山东工业技术，2019（01）：199.
[4]陈林.浅析电力变压器故障原因分析及处理措施[J].中国设备工程，2018（20）：32-33.
[5]周永亮.大型电力变压器的电气设计相关问题[J].电气技术与经济，2018（05）：22-23+27.
（作者单位：宁夏回族自治区电力设计院有限公司）
【关键词】电力变压器;设计;风险因素
中图分类号：TM41 文献标识码：A
引言
进行设计时，要立足于客户具体需求，详细评估变压器运行环境特点，给出最佳设计方案，既能够保证变压器在投运后能够满足安全稳定运行，而且在节材降耗方面也能够做出足够的贡献。变压器的运行过程中所出现的问题都不是单一存在的，是由于多方面原因导致的，因此需要对变压器设计方面存在的典型问题进行总结分析，提高设计水平，应用新材料、新技术，有效遏制问题的出现。
1电力变压器设计流程所包含的主要内容
油浸式变压器作为电力系统中应用最广泛也是最重要的变电设备，维系着整个电力系统的运行，它的运行质量也备受关注。变压器的差异性设计是指针对性的对变压器进行设计用以满足不同应用场合的不同需求。合理的设计是变压器能够实现正常供配电功能的保证。不同种类变压器存在的相似性问题进行总结分析。变压器的设计因为需求的不同结构上也有一定的差异，针对油浸式变压器而言，设计主要包括以下内容：①铁芯的设计（铁芯形状、大小、铁芯材料等）。②线圈的设计（原副边匝数、导线直径）。③导线结构选择（多股线或扁平线）。④绕组结构选择（多层或分段绕制）。⑤端控设计。⑥损耗与温升。⑦冷却系统设计。
2电力变压器设计中潜在运行风险因素
2.1绝缘受潮故障
当发生此故障，可采取热油循环处理措施，进行故障处理。具体操作的过程中，对滤油机的压力要控制为0.3MPa;对真空压力参数控制为0.09MPa;出口油温参数控制为75℃，进行热油循环处理。当温度大于60℃后，经过36h后，开展脱气处理，脱气时间控制在2-3h范圍内。经过24h静置处理后，进行绝缘指标检测，看是否能够达到标准。主要检测电阻以及吸收比等，以免故障的发生，保证电力系统运行的安全性以及稳定性。对渗漏点进行处理时，油排入到油罐后，采取补焊措施，进行渗漏点的处理，同时要对损坏零件进行替换。
2.2高压变频变压器的设计制作问题
高压变频变压器在进行绕线时应该设计好变压器的参数，确保线圈的整齐度和平整度，保证制作精度。器身整体需要整齐有序，保证缠线的规范性，不允许超过整体骨架的凸点。在出线方向一致的情况下可以采用同槽的方式进行制作。如果出线较长，需要保证不大于两脚距离的1/2。
2.3变压器整体运行温升过高
变压器的运行温升过高原因多种多样，这都会降低内部绝缘系统的使用寿命，提高击穿事故的发生概率，同时也会使冷却液的使用时间缩短，冷却油变质，降低变压器的使用寿命。变压器的整体运行温升过高主要有以下几种原因：内部损耗过高、绕组有短路现象、铁芯有局部过热现象、冷却系统故障和由于积尘造成的进出风口阻塞等问题。在进行变压器设计时，需要对冷却系统进行认真设计，提高冷却效率，降低运行过程中温度的升高，延长使用寿命。如果冷却结构设计不合理，如变压器片散高于箱盖，而连接联管低于箱盖，就会造成散热片顶部出现不循环的区域，如果变压器的使用地区处于高热区域，就会造成变压器油的变质。因此合理设计并选用合适的冷却装置，能够有效避免温升过高的情况，提高变压器的使用寿命。
2.4变压器的不对称运行
变压器的不正常运行不仅仅会发生在暂态过程中，在稳态过程中发生也是一种常常见到的现象。由于在电力系统在实际运行之中是一个及其庞大的系统，其影响因素也多种多样，所以我们会得到很多有关变压器在实际运行时，三相负载不对称的实例。例如有的时候需要用电焊机或单相电炉等单相负载;或者使用的照明负载在三相上不平衡;当三相变压器发生故障时，可能要断开故障的那一相，使另外两相继续供电;有的时候还会适当地采用大地来代替相导线的供电方式。
3电力变压器常见的异常运行处理措施
3.1对油浸式变压器的油质进行仔细检查
变压器油不仅有绝缘的作用，对其绕组、铁芯有冷却的功能，同时它还具有熄灭电弧的作用，故其油质的品质直接关乎到其功能性的好坏。正常情况下，变压器油应是透明、略带黄色，但在运行中，由于受到温度、空气中水份等因素的影响，会使得其油质发生劣化，呈现出浑浊、深棕色。如果在正常巡视检查时，发现其油位计中油的颜色发生了变化，应及时取油样进行化验，并分析成因。
3.2日常检查
对变压器进行日常检查，主要检查信号温度计和油位等内容。在实际工作中主要把控以下内容：（1）信号温度计。（2）声响。（3）套管。（4）检查冷却器和瓦斯等。严格按照日常检查的要求和内容，做好全面的检查。在具体实践中，日常维护工作的落实，能够保证电力系统的运行效果。以某电力企业为例，在A线路的日常维护工作中，组织开展变压器更换和电力树障消除工作。此路段居民用电需求量不断增加，现有的变压器容量偏小，难以达到实际需求。基于此，进行变压器更换作业，安装400kV变压器，增加变电器容量，进而保证电力系统的运行质量。除此之外，进行树障处理，减少运行隐患。
3.3在特殊情况下，应适当增加对运行变压器巡视检查的次数
变压器有严重缺陷时;变压器气体继电器发出报警信号及保护动作时;极端天气条件，如雷雨季节、大风、雾、寒潮、冰雹、雪及高温季节时;新投入运行或经过改造检修的变压器，在投入运行的72小时之内，应适当增加对变压器巡视检查的次数等。以上只是对运行中的变压器从声音、温度、油位、外观及其它异常现象，进行了初步分析、综合判断，但通常引起变压器异常运行的原因，并非仅仅是某一单一因素，而往往是多个因素综合作用的结果。因此，必要时对变压器进行特性试验及综合分析，才能较准确地找到引起异常运行的原因，从而有利于判明其性质，采取较有针对性的处理措施，遏制其从异常运行向事故的演变。
3.4定期检查
定期检查时，进行套管以及外壳等的清扫，要保证变压器装置处于断电的状态下进行，及时为轴承以及风扇打润滑油。若设备灯泡产生损坏，必须要及时更换。结合电力变压器油样化验要求，制定检测表，做好气体成分的记录。变压器刚投入运行时，隔4天、10天以及30天进行1次检查;变压器投入运行2个月后，按照1月检查一次的时间间隔，进行定期检查。
结束语
综上所述，变压器在电力系统中具有不可或缺的重要作用。为了确保变压器在电力系统中的安全稳定运行，设计人员应对变压器的电路适应性、相关运行参数、铜心选择等关键性问题进行细致分析，全面提升设计工作的科学性、合理性。
参考文献：
[1]单胜华，肖登峰，滕华强.智能优化变压器稳控综合系统设计[J].仪表技术，2019（02）：13-17.
[2]刘政.节能型配电变压器的优化设计及其软件开发[J].中国新技术新产品，2019（02）：75-76.
[3]齐玉麟.配电变压器的设计选型探讨[J].山东工业技术，2019（01）：199.
[4]陈林.浅析电力变压器故障原因分析及处理措施[J].中国设备工程，2018（20）：32-33.
[5]周永亮.大型电力变压器的电气设计相关问题[J].电气技术与经济，2018（05）：22-23+27.
（作者单位：宁夏回族自治区电力设计院有限公司）