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- 2023-07-19 17:06:40
| 本章我们一同探讨变压器日常运行维护的几个要点。有效的维护措施能够促进变压器的正常运行，保障区域内的安全供电。根据工作经验与实际操作，小编总结了以下几点电力变压器的主要维护措施： 1. 漏油点的处理和维护 变电器漏油一般采用焊接方式进行处理。在实际的焊接作业中，经常会出现虚焊、脱焊、焊缝中存在针孔或砂眼等问题，影响焊接效果。开展焊接作业首先要找准焊接点，不能够盲目的、撒网式的焊接，找准漏油点以后，我们要根据漏油的严重程度采用不同的焊接方式与焊接工具，例如扁铲、尖冲子，将漏油点铆死，控制住渗油量之后，将漏油点表面清理干净，选用高分子、高密度的复合材料进行固化，以保证焊接点长期保持严密性。 2. 密封件渗漏油 一般来说箱沿与箱盖的密封是采用耐油橡胶棒或橡胶垫进行密封的，如果它的接头处处理不好就会造成渗漏油问题。 在安装时采用塑料袋捆绑或端口负压处于滚动状态，两边的端口没有进行封死就会漏油，我们可以采用福世蓝材料进行端口衔接，使之能够紧密的粘连在一起，控制渗油现象，也可以覆之以金属壳体进行粘连。 3. 人员管理 运行值班人员要根据工作规定定点巡查供电器，包括电力变压器，认真细致的记录变压器的运行参数，在极端天气情况下更要加强巡查，及时上报变压器的故障，做好变压器运行事故处置预案，定期清洁、检修变压器，保证电力变压器的正常运行。 4. 加强变压器运行监督力量 除了常规的人员监督，我们还要加强变压器运行的设备监督力量。红外线测温仪是监督变压器运行的重要设备之一，主要监督测试变压器上层油温，通过红外线测温仪的数据显示，我们可以清楚得知变压器的油温变化，从而判断变压器运行是否有故障。油温监视可以帮助工作人员及时判定排除导电回路、绝缘体故障等问题。 5. 油质、油位检查 维护变电器的重要内容之一就是检查油质、油位是否正常，排除铁芯接地、冷却系统故障等问题。变压器正常运行时油质透明，略微显黄，检查油质、油位需要查看油位是否与标准线符合，是否存在漏油、渗油状况，油温是否正常等内容，发现异常情况及时查明原因，根据异常情况采取放油或注油措施。 6. 听声辨认 变压器运行的声音是变压器是否正常运行的重要标志之一。在人员在进行巡检时，要仔细辨听变压器运行的声音，根据声音猜测可能出现的故障，，确保高低压套管清洁，表面无裂痕、烧伤现象，维护气体继电器的通畅，使变压器处于良好接地状态，避免漏电产生火花，引起火灾事故。关于变压器巡视“望”“闻”“听”“测”的理解： 望闻听切是中医的专有用语，但用在我们变压器日常巡视中也是可行的。 1. 望 即“由远至近”地检查。在观察过程中，应切实做好以下几方面的工作： （1）检查变压器台区周围的环境，保证变压器台区周围无高温源、腐蚀品和易燃易爆品等存在； （2）检查台区周围护栏围墙等是否完好，警告牌是否正确放置； （3）检查变压器各种接线连接是否良好。 这些检查完毕后，要观察高低压护套管的情况，保证其完好整洁。另外，还要对以下部分进行检查：观察油位计，油面高度是否在规定的1/4～3/4范围内（依据当时气温观察），若油面低于1/4，则要检查是否漏油；若无漏油情况，则加油至未定的油面高度；若漏油则停电检修。 2. 闻 就是检查变压器的气味。“闻”主要是通过嗅觉判断配电变压器有无异味。在变压器发生故障时，会导致油温急剧上升，此时伴随着大量的气体分解出来，在气体的作用下使油面高度迅速上升，严重时油甚至会从中流出。若发生这种情况，应立即使变压器停止工作，停机检修。 3. 听 “听”，通常就是聆听变压器正常运行时发出的是均匀的电磁声。当通过观察，外观无大缺陷时，则进入“听”的步骤。这一步骤要求检修人员对变压器运行时的状态有着很充分的了解。如果变压器运行时发出的声音过于沉闷，则可能是变压器故障或者超负载运行，这种情况下如果有必要则应调节负荷，使其在额定负荷下运行；如果发出是断断续续的杂音，则可能变压器内部的特殊零部件发生松动，这样就会导致变压器故障；如果杂音不断变大，应马上停机检修；如果出现特别的“吱吱”声或者“噼啪”声，则可能是变压器外部或者内部套管发生局部放电所致，应清理套管表面的杂质，并且把线夹调整好；如果需要听内部的声音则要用绝缘棒将一端接触外壳，另一端靠近耳朵。 4. 测 以上的一系列检修都是通过人员自身的感官来直接判断，这需要检修人员具备丰富的检修经验，但是在进行特殊项检修时，“三官”判断就派不上用场了。这时“测”，就是在感官判断之外要加上的仪器来测量。例如在测量变压器温度时，通过“望”、“闻”是不能准确判断变压器温度的，这时就需要一些的仪器来测量了，比如红外测温仪。除此之外，判断变压器是否在经济运行范围内，可以通过钳形电流表来测量其单相大电流等。测量变压器的出线电压则可使用万用电表直接测量出来。比起之前的用感官来判断，“测”出来的数据更直观也更准确科学。 同时用丰富的经验来简要判断变压器的运行状态，再通过仪器来对变压器的各项数据进行测量，这样既能节约时间，又能保证检修的质量。 |
开关电源电磁干扰的抑制措施
通常开关电源EMI控制主要采用滤波技术、屏蔽技术、密封技术、接地技术等。EMI干扰按传播途径分为传导干扰和辐射干扰。
开关电源主要是传导干扰，且频率范围宽，约为10kHz一30MHz。抑制传导干扰的对策基本上10kHz一150kHz、150kHz一10MHz、10MHz以上三个频段来解决。10kHz一150kHz范围内主要是常态干扰，一般采用通用LC滤波器来解决。
150kHz一10 MHz范围内主要是共模干扰，通常采用共模抑制滤波器来解决。10MHz以上频段的对策是改进滤波器的外形以及采取电磁屏蔽措施。
1、采用交流输入EMI滤波器
通常干扰电流在导线上传输时有两种方式:共模方式和差模方式。
共模干扰是载流体与大地之间的干扰：干扰大小和方向一致，存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间，主要是由du/dt产生的，di/dt也产生一定的共模干扰。
而差模干扰是载流体之间的干扰:干扰大小相等、方向相反，存在于电源相线与中线及相线与相线之间。
干扰电流在导线上传输时既可以共模方式出现，也可以差模方式出现;但共模干扰电流只有变成差模干扰电流后，才能对有用信号构成干扰。
交流电源输人线上存在以上两种干扰，通常为低频段差模干扰和高频段共模干扰。
一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、造成的干扰小;共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，造成的干扰较大。
若在交流电源输人端采用适当的EMI滤波器，则可有效地抑制电磁干扰。
电源线EMI滤波器基本原理如图1所示，其中差模电容C1、C2用来短路差模干扰电流，而中间连线接地电容C3、C4则用来短路共模干扰电流。
共模扼流圈是由两股等粗并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成。
如果两个线圈之间的磁藕合非常紧密，那么漏感就会很小，在电源线频率范围内差模电抗将会变得很小;当负载电流流过共模扼流圈时，串联在相线上的线圈所产生的磁力线和串联在中线上线圈所产生的磁力线方向相反，它们在磁芯中相互抵消。因此即使在大负载电流的情况下，磁芯也不会饱和。而对于共模干扰电流，两个线圈产生的磁场是同方向的，会呈现较大电感，从而起到衰减共模干扰信号的作用。
这里共模扼流圈要采用导磁率高、频率特性较佳的铁氧体磁性材料。
2、开关电源EMI的五大抑制策略
图1 电源线滤波器基本电路图
3、利用吸收回路改善开关波形
开关 管 或 二极管在开通和关断过程中，由于存在变压器漏感和线路电感，二极管存储电容和分布电容，容易在开关管集电极、发射极两端和二极管上产生尖峰电压。通常情况下采用RC/RCD吸收回路，RCD浪涌电压吸收回路如图2所示。
4、开关电源EMI的五大抑制策略
图2 RCD浪涌电压吸收回路
当吸收回路上的电压超过一定幅度时，各器件迅速导通，从而将浪涌能量泄放掉，同时将浪涌电压限制在一定的幅度。
在开关管集电极和输出二极管的正极引线上串接可饱和磁芯线圈或微晶磁珠，材质一般为钴(Co)，当通过正常电流时磁芯饱和，电感量很小。
一旦电流要反向流过时，它将产生很大的反电势，这样就能有效地抑制二极管VD的反向浪涌电流。
5、利用开关频率调制技术
频率控制技术是基于开关干扰的能量主要集中在特定的频率上，并具有较大的频谱峰值。如果能将这些能量分散在较宽的频带上，则可以达到降低于扰频谱峰值的目的。通常有两种处理方法:随机频率法和调制频率法。
随机频率法是在电路开关间隔中加人一个随机扰动分量，使开关干扰能量分散在一定范围的频带中。
研究表明，开关干扰频谱由原来离散的尖峰脉冲干扰变成连续分布干扰，其峰值大大下降。
调制频率法是在锯齿波中加人调制波(白噪声)，在产生干扰的离散频段周围形成边频带，将干扰的离散频带调制展开成一个分布频带。这样，干扰能量就分散到这些分布频段上。
在不影响变换器工作特性的情况下，这种控制方法可以很好地抑制开通、关断时的干扰。
6、采用软开关技术
开关电源的干扰之一是来自功率开关管通/断时的du/dt，因此，减小功率开关管通/断的du/dt是抑制开关电源干扰的一项重要措施。而软开关技术可以减小开关管通/断的du/dt。
如果在开关电路的基础上增加一个很小的电感、电容等谐振元件就构成辅助网络。在开关过程前后引人谐振过程，使开关开通前电压先降为零，这样就可以消除开通过程中电压、电流重叠的现象，降低、甚至消除开关损耗和干扰，这种电路称为软开关电路。
根据上述原理可以采用两种方法，即在开关关断前使其电流为零，则开关关断时就不会产生损耗和干扰，这种关断方式称为零电流关断;或在开关开通前使其电压为零，则开关开通时也不会产生损耗和干扰，这种开通方式称为零电压开通。在很多情况下，不再指出开通或关断，仅称零电流开关和零电压开关，基本电路如图3和图4所示。
开关电源EMI的五大抑制策略
图3
图4 零电流开关谐振电路
通常采用软开关电路控制技术，结合合理的元器件布局及印制电路板布线、接地技术，对开关电源的EMI干扰具有一定的改善作用。
7、采用电磁屏蔽措施
一般采用电磁屏蔽措施都能有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰。开关电源的屏蔽措施主要是针对开关管和高频变压器而言。
开关管工作时产生大量的热量，需要给它装散热片，从而使开关管的集电极与散热片间产生较大的分布电容。
因此，在开关管的集电极与散热片间放置绝缘屏蔽金属层，并且散热片接机壳地，金属层接到热端零电位，减小集电极与散热片间藕合电容，从而减小散热片产生的辐射干扰。
针对高频变压器，首先应根据导磁体屏蔽性质来选择导磁体结构，如用罐型铁芯和El型铁芯，则导磁体的屏蔽效果很好。
变压器外加屏蔽时，屏蔽盒不应紧贴在变压器外面，应留有一定的气隙。如采用有气隙的多层屏蔽物时，所得的屏蔽效果会更好。
另外，在高频变压器中，常常需要消除初、次级线圈间的分布电容，可沿着线圈的全长，在线圈间垫上铜箔制成的开路带环，以减小它们之间的祸合，这个开路带环既与变压器的铁芯连接，又与电源的地连接，起到静电屏蔽作用。
如果条件允许，对整个开关电源加装屏蔽罩，那样就会更好地抑制辐射干扰。