高压硅整流变压器常见故障分析
摘要：伴随着工业生产和电子技术的发展，高压硅整流变压器应经被广泛应用于各个行业。本文结合高压硅整流变压器的特点，对高压硅整流变压器运行中常见的故障进行研究分析并阐述了解决故障的方法。
关键词：高压硅整流变压器；故障分析；解决方法
高压硅整流变压器作为一种将入向电流转变为符合使用的直流电源的电力电子器件，在工业生产中应该保证能够安全平稳的运行。这就要求电力人员能够对高压硅整流变压器产生的故障能够充分掌握其机理，希望本文能够提供一些参考。
1.高压硅整流变压器的综述
（1）压硅整流变压器分为中阻抗和高阻抗。其中中阻抗整流变压器有着高、低阻抗整流变压器的优点，它能在环境较为恶劣和负载变化较大的情况下运行。高阻抗变压器的设计回路的总阻抗为35%-40%，根据总阻抗的特性可以高山整流输出电压波形的系数，从而获得较低的峰值对平均值的比值。其总阻抗越高，波形改变的也就越明显，输出的电晕功率也越高，从而使用电器获得更高的效率。
（2）高压硅整流变压器安置在电除尘的顶部，其外壳的防护等级为IP54，底部合适放置集油盘，硅整流变是高、中阻抗。
（3）高压硅整流变压器内有轻瓦斯报警、重瓦斯跳闸和并发出升光报警信号。
（4）高压硅整流变压器的额定电压为72kV的整流变初级设三个抽头，分别为60kV档、66kV档和72kV档。
2.高压硅整流变压器的故障排除方法
一般情况下高压硅整流变压器的稳定性是比较高的，但在长期运行当中，由于整流硅堆烧损或将电容击穿。导致了高压侧短路、爬电或者控制器失控。高压硅整流变压器发生故障时应先检查控制器，控制器故障可以通过变压器的参数进行初步判断。
2.1变压器故障的一般检验方法
（1）首先观察外观，观察变压器的外壳和电源的输入输出是否正常，检查所有的引线和紧固件必须紧固并没有放电烧毁痕迹。
（2）测量绝缘电阻，低压绕组对地绝缘至少要大于300MΩ，高压输出对地
绝缘应至少要大于2000MΩ，高压输出对低压绕组绝缘电阻值应大于500MΩ。
（3）测量低压绕组的直流电阻，电流电阻值和出厂值相比不能超出2%的范围。
（4）变压器油耐压试验，变压器油的击穿电压至少35Kv/2.5mm。
（5）压硅整流变压器要经过油色谱分析，根据特征气体进行初步判断其内部的故障。
（6）按启动键观察柜子上的二次电压表，如果出现有小于5kV的显示就表明变压器产生了故障。
（7）按启动键观察柜子上的二次电压表，如果出现有5kV的显示，而二次电流和一次电流都无指示就可以初步断定变压器无故障。
2.2 高压硅整流变压器吊芯的故障检验
高压硅整流变压器吊芯的检验应需在天气晴朗的时间进行，周围环境应该大于零下15摄氏度。不仅如此，铁芯暴露在空气中的时间也是有一定要求的。当空气相对湿度小于65%时，暴露的时间不能超过8小时，当空气相对湿度小于75%时，暴露的时间不能超过6小时，当空气相对湿度大于75%时不能进行吊芯检查。
（1）首先使用2500V摇表检查变压器铁芯对地绝缘电阻值与以前测试结果相比为显著差别。
（2）其次用2500V摇表检车硅堆的正方向极性，如果反向阻值是0那么就有可能是硅堆或者电容击穿，在把电容卸下重新测量，如果阻值还为0就是电容毁坏，如果阻值正常就是硅堆损坏。
（3）使用万用表测量电阻值是否与标示值相同。
（4）切断高压绕组和硅堆的连接，用万用表测量每个高压绕组的直流电阻，测量值与出厂值的偏差不能超过2%，如果相差较大说明该绕组应经损坏，如果相差不大，就可以采用其他法师进行进一步的检测。
3.高压硅整流变压器中常见的故障及原因
（1）由于高压硅整流变压器的长期运行，硅堆和均压电容容易烧损。在局生放电老化和受热作用下发生热老化，在电压的积累相应的作用下容易击穿烧毁。另一种情况是在受潮后击穿电压的下降致使发生电化学击穿、热击穿和电击穿。
（2）由于高压引线的支持套管与油箱的本体结合处的密封不严，就会导致变压器油会渗漏在套管的表面，从而使灰尘更加容易吸附在上面。其次，也会因为天气湿度的原因使得高压套管的表面的导电能力增强，致使套管的泄漏电流增加，是高压套管的闪络电压的等级降低，从而在运行中更加容易出现污闪跳闸问题。
（3）因为选用的导线材料不符合标准，使得引线螺栓紧固不良，造成了连接压力不够。
（4）由于接头的接触面不均匀或者便面有氧化物和污渍，造成了接头实际接触面积减少，在运行中发热或火花放电出现了烧断现象。
4.根据气体类型和运用“三比值”法处理故障
（1）根据故障产生的气体分析故障
根据气体色谱可以对数据进行分析，高压硅整流变压器中超标的气体主要是乙炔气体，其中乙炔气体的体积含量飞511.7?L/L达到了乙炔气体标准含量的100倍。经过故障产生的气体分析可以得到故障类型初步可以判断为变压器内部存在火花发电或者电弧放电。
（2）采用“三比值”法处理变压器故障
利用气体色谱进行分析并进行数据计算，根据“三比值”法可知乙炔与乙烯的比值为9.53，这个值远大于3。甲烷与氢气的比值为0.39，也大于0.1。乙烯与乙烷的比值为6.46，大于3。根据以上的数据可以得出此故障类型为电弧放电。
综上所述，根据故障产生的气体类型和运用“三比值”法进行计算可以判断出高压硅整流变压器的内部存在电弧放电现象。所以需要将变压器检修的重点重新定位在电弧放电部位的查找。最后经过仔细的检查发现高压硅整流变压器的硅整流板上有电压击穿，重新更换电阻后高压硅整流变压器运行正常，内部产生的气体也都全部达标。
5.结束语
高压硅整流变压器是火电厂除尘升压变，更是重要的电力环保设备。维护整流变压器的安全稳定运行是非常重要的电力环节。这就要求电力人员能够认真掌握高压硅整流变压器的工作原理及其故障机理，能够在故障发生之初准确的发现故障并排除。不仅如此，电力人员还应做好定期维护等后续工作。
参考文献：
[1]年泓昌.高压硅整流变压器的应用与探讨[J].电力系统自动化，2011.（3）：71-73
[2]陈松.高压硅整流变压器常见故障分析[J].动力与电气工程，2012.（4）：126
[3]曹俊英，魏春爱，刘金成.大型有载调压整流变压器常见故障分析与处理[J].轻金属，2011.（8）：56-59
