摘要：煤炭是促进经济增长的重要资源，在可持续发展背景下，新时期露天煤矿生产活动面临着严峻的挑战。露天煤矿由于自身特性，在变压器运行中可能受到环境因素和人为因素影响，出现附件故障和铁芯故障，导致煤矿生产活动受到不良影响。变压器如果出现故障问题，威胁到生产效率和安全，所以需要针对变压器故障进行诊断和分析，制定合理的防控方案。本文就露天煤矿变压器故障问题进行探究，提出合理的试验方法，分析故障原因，提出合理措施予以改进，保证露天煤矿变压器安全稳定运行。
关键词：露天煤矿；变压器；试验方法
露天煤矿在作业生产中，变压器作为供电系统重要组成部分，直接影响到煤矿生产设备的正常运行。由于露天煤矿作业环境较为恶劣，变压器长期运行中磨损、老化，会出现不同类型的故障，影响到露天煤矿变压器安全稳定运行。故此，为了保证煤矿安全生产，应该加强变压器故障诊断和分析，选择合适的试验方法，制定有效预防措施，提升变压器维护效率，对于煤矿生产活动安全有序进行具有积极意义。通过露天煤矿变压器运行故障和试验方法分析研究，分析故障原因所在，为后续相关工作展开奠定基础。
一、露天煤矿变压器运行中的常见故障
露天煤矿变压器在运行中，主要以移动式变压器为主，伴随着生产活动展开需要移动架设，在设备设计中需要综合考量这一特性，选择吊装完善、整体滑橇的变压器设备，并且保证变压器的安全性和抗震性符合要求，避免频繁移动损坏变压器设备[1]。就露天煤矿的变压器常见故障来看，主要表现在以下几个方面。
（一）绕组故障
绕组故障时露天煤矿变压器运行中常见故障，故障表现为绕组短路和绕组松动，一旦出现绕组故障，不仅会影响到变压器正常运行，还会加剧变压器设备损坏，影响到露天煤矿生产活动的顺利展开。而出现绕组故障的原因较为多样，主要是由于绕组受潮，绕组局部放电引发匝间短路。此类故障一经发现需要第一时间解决，避免短路故障进一步恶化损坏变压器设备。另外，绕组中有杂物，变压器可能出现温度升高故障，绝缘层磨损老化，变压器使用寿命大大缩短。还有很多变压器的绕组质量较差，机械强度不符合要求，影响到绕组绝缘功能发挥。
（二）铁芯故障
对于铁芯故障的产生，通常是由于铁芯质量不符合要求，影响到变压器安全稳定运行，所以铁芯质量占据重要地位。在运行期间，可能由于客观因素影响，变压器铁芯多点接地或是其他短路故障，损坏变压器设备。铁芯多点接地，会出现环流问题，变压器内部温度升高，长时间高负荷运行会加剧绝缘磨损、老化，甚至温度过高出现铁芯烧损问题，出现更为严重的安全事故，影响到露天煤矿生产活动顺利展开[2]。
（三）附件故障
附件故障较为常见，变压器附件故障主要包括引线故障、套管故障和载分接开关故障。载分接开关故障的出现，通常是由于频繁启停操作变压器，增加动静触头的故障几率。此种故障产生多是由于高温下绝缘物质损坏，变压器动静触头氧化，局部温度过高，影响到变压器设备安全稳定运行。套管是变压器和箱外连接引线的主要连接介质，很容易出现变压器绕组故障。引线故障，则是变压器绕组出现和外部接线中间环节，接头通过焊接工艺处理，在引线外包裹上绝缘皮，避免线路短路故障，或是由于焊接质量不符合要求诱发引线故障[3]。而套管故障的产生，是由于套管表面吸收大量污水，绝缘性能下降，可能产生闪络故障，影响到变压器设备正常运行。究其根本，绝缘套管吸收污水后提升导电性，导致电流泄漏，甚至出现击穿绝缘故障，为后续露天煤矿生产活动埋下了一系列安全隐患。
二、露天煤矿变压器设备故障的试验方法
针对露天煤矿变压器设备运行中的故障问题，需要提高重视程度，深入分析故障原因，制定合理措施来严格控制变压器设备，以便于从源头上解决变压器设备故障问题，为后续变压器设备安全稳定运行提供保障。具体的故障试验方法表现在以下几个方面。
（一）直观法
此种方法较为简单，要求相关工作人员可以对露天煤矿变压器设备出现故障时及时检查，观察设备是否正常运行，如果出现故障则判断故障位置和故障原因，发挥维护人员专业能力及时改进。
（二）绝缘电阻测试法
这一方法是检验露天煤矿变压器设备故障的主要方法之一，可以检验变压器设备绝缘性能，是否出现绝缘受潮、脏污和贯穿性几种缺陷。通常情况下，在对变压器设备测量中，针对变压器高压低压外壳和低压外壳位置测量，分析是否有故障隐患[4]。确定绝缘电阻基础上，测量特定数值电阻，并通过绝缘电阻测试法检验变压器容易出现故障的位置，包括变压器分解开关接触情况，分解开关位置和指示位置；检验变压器引出线是否损坏，绕组是否断股；检查绕组接头焊接质量，是否有匝间短路隐患。借助此种方式进行试验，可以有效查出露天煤矿变压器绝缘受潮损坏、引线靠壳、绝缘子破裂和绕组围裙老化故障，确保露天煤矿变压器设备安全稳定运行。
（三）直流电阻试验法
一般情况下，直流电阻试验法实际应用中，借助一种小型直流电压设备来检测高压侧线圈直流电阻情况，分析变压器引线和线圈的是否牢固连接。在设备检验维护中，通过此种方法，可以及时发现和解决变压器设备故障，确保露天煤矿变压器设备安全稳定运行，提升煤矿生产效率[5]。
图1 直流电阻试验法
（四）泄漏电流试验法
变压器设备故障处理，可以采用泄漏电流试验法测定。具体试验中，要求变压器绝缘干净，避免表面污秽影响到最终试验结果精准度和可靠性。泄漏电流实验与绝缘电阻测试目标相类似，但是泄漏电流试验方法的检验敏感度更高，结合实际情况灵活运用，有效判断变压器套管是否严密。
图1 泄漏电流试验法
（五）空载试验法
变压器设备的空载试验，检验设备的空载电流、空载损耗以及工艺制造水平是否符合标准，可以发现变压器中的铁芯是有工艺缺陷，后期使用中可能出现绝缘不良和局部过热问题。需要注意的是，绝缘试验合格后进行空载试验，额定分接位置上连接变压器分接开关，如果检验过程中发现喷油、异响和冒烟故障，需要停止试验分析故障原因。
（六）交流耐压试验
此种试验方法应用，电气设备绝缘外加交流试验电压，相较于额定电压更高。交流耐压试验与变压器实际运行环境相类似，可以最大程度上规避故障问题出现。所以，此种试验方法应用中对高压线圈试验，需要严格控制整体线路运行情况，满足设计要求，为后续解决变压器故障提供支持。需要注意的是，不同试验方法适合不同情况，应该充分契合实际情况来选择试验方法，制定合理措施来防控露天煤矿变压器设备故障。
结论
综上所述，面对露天煤矿生产要求，保证变压器安全稳定运行十分重要。这就需要根据实际要求，选择合适的试验方法，分析故障产生位置和原因所在，提升维护人员故障处理能力，一旦发现故障可以第一时间解决，保证露天煤矿变压器设备安全稳定运行。
参考文献：
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[4]朱利兴.试论露天煤矿变压器常见故障及试验方法[J].科技资讯，2016，14（11）：17-18.
[5]郭国峰.浅谈在乡镇煤矿机电运行中减少变压器故障的措施[J].黑龙江科技信息，2019，16（32）：43.
论文作者:蔡国猛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：变压器论文; 故障论文; 煤矿论文; 露天论文; 绕组论文; 设备论文; 试验方法论文; 《基层建设》2019年第20期论文;