旁路作业在变压器故障中的应用

何冉

摘要：随着人民生活和物质水平的提高，对供电可靠性的要求也日益提高，安全、可靠、优质的电力供应对保障人民生活、生产和国民经济发展具有至关重要的作用。本文分析了变压器的常见故障，介绍了旁路作业法的原理及其在变压器故障解决中应用。并通过实例证明，采用旁路作业法可实现在不停电的前提下解决变压器故障，提高供电可靠性和检修效率。

关键词：变压器故障；旁路作业法；带电作业；供电可靠性

1变压器常见故障

变压器的故障分为内部故障和外部故障。

其中，变压器的内部故障主要包括：变压器磁路故障，即在铁芯、铁轭及相关夹件中的故障，其中出现最多的是铁芯多点接地故障；变压器绕组故障，包括在线段、纵绝缘和引线中的故障，如绝缘击穿、断线和绕组匝、层间短路及绕组变形等；变压器绝缘系统中的故障，即在绝缘油和主绝缘中的故障，如绝缘油异常、绝缘系统受潮、相间短路、围屏树枝状放电等；变压器的结构件和组件故障，如内部装配金具和分接开关、套管、冷却器等组件引起的故障。

变压器的外部故障主要包括：各种原因引起的严重漏油；冷却系统故障；分接开关及传动装置及其控制设备故障；变压器的引线以及所属隔离开关、断路器故障；电网其他元件故障，该元件的断路器拒动，导致变压器后备保护动作。

2旁路作业法解决变压器故障的具体措施

旁路带电作业法是指在正常供电线路上旁路并接转供线路，由转供线路临时替代正常供电线路供电，从而在对用户不间断供电的情况下实现对正常供电线路的断电检修。

当变压器出现故障时，传统的变压器故障处理方法是将变压器故障隔离后，进行停电检修，当变压器的检修工作结束后再进行送电。这种处理方法的缺陷是一台变压器故障检修容易造成另一台变压器过负荷，此时往往需要先限制系统负荷，对用户造成一定的影响。旁路作业法是在不停电的前提下，解决变压器故障或消除变压器缺陷，以防止变压器缺陷对电网运行造成安全隐患。尤其是在节假日期间，若对变压器采取停电检修策略，会对居民生活造成严重影响，故采用旁路作业法十分必要。旁路作业法可通过旁路电缆把两台变压器互相连接，让两台变压器并列运行，以此为基础转移用户负荷，保证对一台变压器进行作业时用户感受不到停电，切实提高供电可靠性，简单而言，相当于为变压器台区检修准备了一块移动电源。

旁路不停电作业法示意图如图1所示。采用旁路作业法时,两台变压器并联运行,此时应符合以下条件:接线组别相同;电压比相等(允许差±0.5%);短路电压相等(允许差±10%);容量比不超过3∶1。当不能满足上述条件时,应经过计算､试验,只有任何一台变压器都不会过负荷时,才允许并列运行。

图１旁路不停电作业法示意图

3案例分析

为了避免影响用户的正常用电,采用旁路作业法更换该变压器,扩大变压器容量,以缓解周围用电紧张局面。具体的步骤为,首先将待更换变压器与移动箱变车并列运行,接着将待更换变压器与电网解列,然后拆除旧变压器,安装新变压器,并与移动箱变车并联,最后将移动箱变车与电网解列,新变压器单独可靠运行,真正实现了全程不停电更换变压器。全程主要是涉及到变压器的并列和解列过程,并从10kV架空线路或环网柜临时取电,从而达到不停电作业的目的。系统供电负荷情况见表1。

表1系统供电负荷情况

采用旁路作业法之前和之后的用户供电可靠性指标见表2。由表2可知,采用旁路作业法可提高用户的供电可用率,减少停电时户数和用户平均停电时间,其中用户平均停电持续时间降低了5.049小时/户,有效提高了该供电区域的用户供电可靠性。用户单位缺供电量经济损失评价率约为20~60元/kWh,则采用旁路不停电作业用法户每年可多创造经济效益88.63万~265.89万元。旁路作业法除了可以不停电更换或检修变压器以外,还可以快速搭建临时旁路供电线路,对重要场所(用户)实施临时供电,从而提高供电可靠性。

表2供电可靠性指标提升结果

4结语

采用旁路作业法解决变压器的故障,提高了对配电线路进行带电作业的水平,实现了以人工为主的带电作业模式向专用设备为主的带电作业模式的转变,可以大幅度提升地区电网运行的可靠性和供电可靠性,提高供电企业的经营效益。

参考文献

[1]王建明,苏梓铭.10kV配网变压器旁路作业法的电磁暂态过程仿真计算[J].华东电力,2013,41(6):1241-1245.

[2]周曙琦.基于旁路带电作业法的移动负荷转供系统的研究[D].南宁:广西大学,2016.

[3]王阳,倪志坚,张新宇,等.配网旁路带电更换变压器作业方法探讨[J].东北电力技术,2016,37(9):56-59.

[4]史乃明,张磊,吕志平.10kV配网旁路带电作业更换变压器技术研究[J].现代工业经济和信息化,2015,5(20):17-18.

[5]郭秋生,马建雄.创新带电作业技术提升供电可靠性[J].广西电业,2013(11):30.