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摘 要：介绍一起由外部设备故障引起的整流变压器过热故障，对故障情况进行了概述。并对故障的检查、分析和处理进行了详细的描述。
关键词：整流变压器、谐波、过热、故障
一、引言
2012年7月，我公司有一套轧钢机用整流变压器，在汉中某钢厂开始试运行。8月的一天，接到客户的紧急通知，说变压器有问题：噪声大、温升高，还有轻瓦斯报警。要求公司火速派出技术人员到现场处理。本人和公司的一名工程师几乎参与了此次变压器故障的检查、分析和处理的全部过程。
二、系统的基本情况
该变压器为串联式裂解整流变压器，型号规格是：ZSS-14500/10。接线方式为：一次串联星接，二次分别为星接和角接，铁芯为共轭结构。接线原理见下图：
变压器的二次输出与变频器相联接，变频器（主要包括整流器和逆变器两部分）是轧钢机上交流异步电机的供电电源。变频器为某国际知名公司生产。
三、故障概述及处理过程
汉中某钢厂是由中冶赛迪公司承建。此前已确定了试车剪彩的日期，到时会有各级领导到达现场，而且剪彩的日期已经很近了。鉴于情况紧急，为了了解变压器的实际故障情况，一到现场就开展工作，让变压器只带变频器和电机运行，负载电流只有额定电流的3%，可以说是超轻负载。投运后，变压器噪声很大，完全不象超轻负载运行；而且运行几个小时后，变压器的顶层温升就达到了约40k，并有轻瓦斯报警，说明变压器运行很不正常。为了尽快查明原因，经与中冶赛迪有关专家商量决定，拆除变压器与变频器的联接线，让变压器完全空载运行。投运后，发现变压器的噪声很小，测量变压器一次电流，显示几乎都约为零，完全符合变压器空载运行的特征。为了进一步判定变压器是否有问题，在空载运行的情况下，为便于测量，从变压器一次接入380V电源，以便测量一次和二次的电压参数，测量结果如下：
从测量结果可以看出，当一次电压平衡时，二次电压也是平衡的；通过换算到一次电压为10kV时，二次输出电压与设计值完全吻合，说明变压器变比没有问题；对二次星角接线的移相角也进行了测量，也完全正确。通过以上测量，应该说明变压器本身没有问题，至于其在超轻负荷状态下，噪声大、温升高、还有轻瓦斯报警，应该是外部系统有问题所引起。与中冶赛迪公司相关人员分析，外部系统的问题可能有以下几个方面：1）整流系统出问题，造成大量各次谐波电流输入变压器，引起铁芯过激磁，电磁噪声增大，同时产生局部过热；大量各次谐波电流输入，绕组谐波损耗显著增加，从而使变压器油温迅速升高；而且局部过热使变压器油分解产生气体，发生轻瓦斯报警。2）由于整流变压器一次采用串联结构，二次星角接线分别给A、B两个整流柜供电。假如A、B柜中有其中一个不工作或工作不正常，那么相应的那一组变压器就有可能产生严重的安匝不平衡，而使铁芯过激磁，从而产生与前述相同的故障。
为此，经与中冶赛迪有关专家商量决定：将变压器与变频器联接上，进行轻负载运行，采用示波器对变压器二次侧的电流波形进行测量。测量时发现，变压器连接到变频器A、B柜的6个端子均有电流输出，说明不存在有一个整流柜不工作的情况。但是，各端子电流波形非常混乱，说明存在大量的谐波，这与我们之前的判断是吻合的。
按道理事情到此就可以告一段落，只要从变频器上找出问题的原因，然后想办法解决就行了。但变频器生产厂认为我们测量的电流波形没有可信度，必须请权威机构进行测量。最后三方一致同意请陕西电力科学研究院对变压器一次和二次侧的电流进行谐波测试和分析。测试结果是：整流系统在空载时（即变压器带变频器运行），变压器一次侧的5次谐波电流几乎与基波电流相当；二次侧（包括Y组和D组）5次谐波电流可达基波电流的5～6倍。这也充分印证了我们之前的测量是正确的。
但是直到现在，变频器生产厂还不从自己的产品上找原因，调动所谓的全球技术资源对这一现象进行理论分析，最后认定问题是由于我公司采用了共轭铁芯而没有按要求采用所谓的独立铁芯所造成。说实在的，在电气系统中，你要证明是别人的产品有问题而造成自己的产品在运行过程中出现问题，还真的不容易。而且还在于，如果问题不解决，变压器有可能因存在局部过热点而烧毁。为了“自证清白”，我公司决定做一台非共轭铁芯结构的变压器，去更换这台所谓“有问题”的变压器。条件是：更换变压器前，不能改变变频器的原有状态，以便验证更换的新变压器运行情况。
经过一个多月的生产，我公司就将一台非共轭结构的变压器拉到了现场。更换后带变频器运行，与我们预料的结果完全一样：噪声大、温升高，几个小时后就有轻瓦斯报警。至此，变频器生产厂才哑口无言，不得不去查找自身产品存在的问题。最后，发现是因为调试过程中，某些程序有问题没有处理好而造成谐波特大，而影响到变压器的运行。
四、结论
首先，自始至终，我们对变压器问题的分析和判断还是相当准确的。其次，不要迷信某些所谓的知名公司的技术，很多需要进行程序调试的产品，现场调试人员的素质和水平，会影响到产品的质量。
参考文献：
[1]张占龙，王科等，变压器谐波损耗计算及影响因素分析[J]电力系统保护与控制，2011，39（4）
[2]谭俊源，谐波对变压器的影响及其抑制措施[J]，电气时代，2008，9
[3]崔立君，张懋鲁，张洪等，特种变压器理论与设计[M]，科学文献出版社，1996
[4]刘传彝，电力变压器设计计算方法与实践[M]，辽宁科学技术出版社，2002
关键词：整流变压器、谐波、过热、故障
一、引言
2012年7月，我公司有一套轧钢机用整流变压器，在汉中某钢厂开始试运行。8月的一天，接到客户的紧急通知，说变压器有问题：噪声大、温升高，还有轻瓦斯报警。要求公司火速派出技术人员到现场处理。本人和公司的一名工程师几乎参与了此次变压器故障的检查、分析和处理的全部过程。
二、系统的基本情况
该变压器为串联式裂解整流变压器，型号规格是：ZSS-14500/10。接线方式为：一次串联星接，二次分别为星接和角接，铁芯为共轭结构。接线原理见下图：
变压器的二次输出与变频器相联接，变频器（主要包括整流器和逆变器两部分）是轧钢机上交流异步电机的供电电源。变频器为某国际知名公司生产。
三、故障概述及处理过程
汉中某钢厂是由中冶赛迪公司承建。此前已确定了试车剪彩的日期，到时会有各级领导到达现场，而且剪彩的日期已经很近了。鉴于情况紧急，为了了解变压器的实际故障情况，一到现场就开展工作，让变压器只带变频器和电机运行，负载电流只有额定电流的3%，可以说是超轻负载。投运后，变压器噪声很大，完全不象超轻负载运行；而且运行几个小时后，变压器的顶层温升就达到了约40k，并有轻瓦斯报警，说明变压器运行很不正常。为了尽快查明原因，经与中冶赛迪有关专家商量决定，拆除变压器与变频器的联接线，让变压器完全空载运行。投运后，发现变压器的噪声很小，测量变压器一次电流，显示几乎都约为零，完全符合变压器空载运行的特征。为了进一步判定变压器是否有问题，在空载运行的情况下，为便于测量，从变压器一次接入380V电源，以便测量一次和二次的电压参数，测量结果如下：
从测量结果可以看出，当一次电压平衡时，二次电压也是平衡的；通过换算到一次电压为10kV时，二次输出电压与设计值完全吻合，说明变压器变比没有问题；对二次星角接线的移相角也进行了测量，也完全正确。通过以上测量，应该说明变压器本身没有问题，至于其在超轻负荷状态下，噪声大、温升高、还有轻瓦斯报警，应该是外部系统有问题所引起。与中冶赛迪公司相关人员分析，外部系统的问题可能有以下几个方面：1）整流系统出问题，造成大量各次谐波电流输入变压器，引起铁芯过激磁，电磁噪声增大，同时产生局部过热；大量各次谐波电流输入，绕组谐波损耗显著增加，从而使变压器油温迅速升高；而且局部过热使变压器油分解产生气体，发生轻瓦斯报警。2）由于整流变压器一次采用串联结构，二次星角接线分别给A、B两个整流柜供电。假如A、B柜中有其中一个不工作或工作不正常，那么相应的那一组变压器就有可能产生严重的安匝不平衡，而使铁芯过激磁，从而产生与前述相同的故障。
为此，经与中冶赛迪有关专家商量决定：将变压器与变频器联接上，进行轻负载运行，采用示波器对变压器二次侧的电流波形进行测量。测量时发现，变压器连接到变频器A、B柜的6个端子均有电流输出，说明不存在有一个整流柜不工作的情况。但是，各端子电流波形非常混乱，说明存在大量的谐波，这与我们之前的判断是吻合的。
按道理事情到此就可以告一段落，只要从变频器上找出问题的原因，然后想办法解决就行了。但变频器生产厂认为我们测量的电流波形没有可信度，必须请权威机构进行测量。最后三方一致同意请陕西电力科学研究院对变压器一次和二次侧的电流进行谐波测试和分析。测试结果是：整流系统在空载时（即变压器带变频器运行），变压器一次侧的5次谐波电流几乎与基波电流相当；二次侧（包括Y组和D组）5次谐波电流可达基波电流的5～6倍。这也充分印证了我们之前的测量是正确的。
但是直到现在，变频器生产厂还不从自己的产品上找原因，调动所谓的全球技术资源对这一现象进行理论分析，最后认定问题是由于我公司采用了共轭铁芯而没有按要求采用所谓的独立铁芯所造成。说实在的，在电气系统中，你要证明是别人的产品有问题而造成自己的产品在运行过程中出现问题，还真的不容易。而且还在于，如果问题不解决，变压器有可能因存在局部过热点而烧毁。为了“自证清白”，我公司决定做一台非共轭铁芯结构的变压器，去更换这台所谓“有问题”的变压器。条件是：更换变压器前，不能改变变频器的原有状态，以便验证更换的新变压器运行情况。
经过一个多月的生产，我公司就将一台非共轭结构的变压器拉到了现场。更换后带变频器运行，与我们预料的结果完全一样：噪声大、温升高，几个小时后就有轻瓦斯报警。至此，变频器生产厂才哑口无言，不得不去查找自身产品存在的问题。最后，发现是因为调试过程中，某些程序有问题没有处理好而造成谐波特大，而影响到变压器的运行。
四、结论
首先，自始至终，我们对变压器问题的分析和判断还是相当准确的。其次，不要迷信某些所谓的知名公司的技术，很多需要进行程序调试的产品，现场调试人员的素质和水平，会影响到产品的质量。
参考文献：
[1]张占龙，王科等，变压器谐波损耗计算及影响因素分析[J]电力系统保护与控制，2011，39（4）
[2]谭俊源，谐波对变压器的影响及其抑制措施[J]，电气时代，2008，9
[3]崔立君，张懋鲁，张洪等，特种变压器理论与设计[M]，科学文献出版社，1996
[4]刘传彝，电力变压器设计计算方法与实践[M]，辽宁科学技术出版社，2002