电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:张浩
[导读] 摘要:最近几年来,随着电力工程的发展,在电力系统中,变电压器发挥着重要的作用,所以有必要不断提升电力变电压器的技术水平,对此,本文就分析总结了电力变压器故障检测技术的现状,主要存在哪些故障问题,并合理展望其未来的发展前景和趋势。
        (长春龙源电力设备有限公司  吉林长春  130033)
        摘要:最近几年来,随着电力工程的发展,在电力系统中,变电压器发挥着重要的作用,所以有必要不断提升电力变电压器的技术水平,对此,本文就分析总结了电力变压器故障检测技术的现状,主要存在哪些故障问题,并合理展望其未来的发展前景和趋势。
        关键词:电力变压器;故障检测技术;现状;发展趋势分析
        引言
        改革开发以来,为满足我国电力工程行业的需求,电力变压器行业得到了快速的发展。在整个电力系统设备中,变压器的价格几乎是最昂贵的,其发挥的作用也非常很重要。变压器是否安全运行,稳定供电,将直接关系到电网的运行问题,所以当变压器发生故障的时候,就会导致它负责的片区停电,还可能导致别的电力设备发生故障,影响极大。在变压器发展过程中,我们通过对变压器进行故障检修,积累了许多实战经验,特别是变压器故障检测的技术手段和方法。随着现代化进程的发展,电成为我们生活中不可或缺的一部分,而变压器又关系到整个电力系统,这就需要我们有更先进的变压器故障检测技术,能够及时发现问题、解决问题,保证电力系统的正常供电和安全供电。
        1 电气检测技术应用现状
        变压器在电器检测过程中检测的内容比较多,包括绝缘电阻、直流电阻、接地电阻以及极化指数等。其中,绝缘电阻在检测的过程中,能够对变压器的受潮情况进行判断。但是受外界环境的影响,绝缘电阻在变压器绝缘缺陷的检测中检测质量存在缺陷,所以需要结合吸收比、极化指数等,提升对绝缘检测的敏感度[1]。在介质损耗检测中,主要是对变压器受潮情况以及油质变性情况等进行检测,利用介质损耗的情况进行判断。但是介质损耗检测无法对局部受潮情况进行反应。这是因为变压器在应用的过程中内部结构会逐渐出现脏污,导致检测的难度提高。绕组直流电阻检测过程主要检测的是变压器的短路情况。
        2 现阶段电力变压器的常见故障
        2.1 电路故障
        通常来讲,在电力系统运行过程中,倘若电力变压器出现了电路故障,则主要指的是该设备在进行运作的过程中,发生了出口短路以及内部短路的问题,而这两种短路虽说同属于变压器电路故障的范畴,但两者发生短路的位置却不尽相同,经大量科研数据分析可知,电路故障是电力变压器诸多故障问题中最常见也是最普遍的一种故障问题,故而当遇到这类故障问题时,如果故障范围较小,工作人员只需更换发生故障处的绕组即可,反之,如果整个电路故障产生的范围比较广,相关工作人员需对所有绕组进行更换,从而在降低安全事故发生频率的基础上,保障周边人员的生命财产安全。
        2.2 绕组故障
        相较于电路故障来说,绕组故障的产生原因和故障类型相对复杂,主要包含了相间短路接头、匝间出现短路、绕组接地故障等,而根据相关调查探究发现,导致绕组故障出现的主要原因是因为在电力系统运行过程中,一方面是因为电力变压器绕组处有杂质混入,从而加速了绝缘体的老化,而另一方面则是因为绕组长时间作业后,其温度就会升高,而此时变压器会出现一定的形变问题,影响其安全性能的同时,极大地降低了工作效率。
        3 电力变压器故障检测技术优化
        近年来,伴随社会主义市场经济建设的不断发展,人们物质生活水平和生活质量不断上升的同时,对于电力的需求量也在不断上升,但不可否认的是,在电力企业数量不断增加、规模持续扩大的基础上,电力安全事故的发生也呈现出逐年增长的趋势,给人们的生命安全和财产安全埋下了极大的安全隐患,进而给社会的整体发展带来了极为不利的影响,而其中电力变压器作为电力系统的重要组成部分,在其运行过程中采取相关有效的故障检测技术,是确保电力系统安全运行的重要基础和根本前提,具体来看,现阶段常用的故障检测技术有以下几种。
        3.1 在线监测技术
        在线监测技术主要使用的是振动分析法和局部放电检测法等两种。一是,振动分析法。

该分析方法指的是变压器运行时,要监测变压器的振动信号的强弱,并且分析总结出现这样监测结果的原因,进而可以对变压器的运行状态进行实时的检测,有利于及时发现故障问题,在小故障酿成大故障前,便得到解决。二是,局部放电检测法。该检测方法指的是变压器在运行过程中的机械内部出现故障,进而引发了局部的放电现象,这样会影响放电的水平和放电的速度。所以有必要针对变压器的局部放电情况,加强日常地有效地判断,检测变压器安全隐患是否存在,并对这些问题进行有针对性地解决,来确保机械的安全稳定运行。
        3.2 气相色谱仪技术
        许多的电力企业在稳定运作的过程之中,为了有效地避免各类故障所带来的影响以及损失开始积极的采取气相色谱仪技术,通过这种技术来分析检测混合气体之中的不同组成部分。不可否认,该技术的应用能够有效的促进工作效率的提升,同时还能够真正的实现安全可靠和操作简便[2]。另外结合相关的实践调查可以看出,气相色谱仪技术获得了广泛的应用。在进行气体检测技术应用的过程之中,许多工作人员可以通过高分子膜来实现油气的有效分离,另外高分子聚合物还能够直接透过变压器油中溶解的气体来平衡整个变压器设备,保证变压器设备的稳定运作。当然,如果情况较为特殊并且需要用到变压器,对不同的气体进行检测就可以采取纳米晶型半导体传感器,通过这种形式来促进气体的扩散,更好地实现整个设备的稳定运作。
        3.3 传感器列阵技术
        对于传感器列阵技术而言,在变压器故障检测技术中该技术也起到了十分重要的作用。为此,电力检测维修工作人员需要熟练地掌握该项技术,并将该项技术科学合理地运用到检测故障的工作,可以有效提高变压器的安全运行指数,使得运行的状态不受到外界干扰[3]。并且由于这项传感器具有以下的优点:选择性高、敏感度高等,使用传感器进行在线检测,进而提高检测故障气体的浓度的速度,有利于含量的检测,可见不但可以提高检测的速度,而且还可以提升变压器故障检测技术水平,降低变压器的检测故障的出现的几率。
        3.4 红外光谱技术
        检修人员可以利用红外光谱来进行有效的检测,该技术的运用以及精确度相对比较高,同时检测速度快,后期的维修环节较为简单,因此能够有效的保障整个电力变压器故障的及时检测,充分地发挥不同技术的作用[4]。从目前来看,在应用红外光谱技术的过程之中,电力检修人员可以结合不同的检测仪器将定量分析与定性分析相结合,了解电力变压器产生故障的真实原因,对不同的气体属性进行有效的监测,了解检测之后气体能量的具体变化,从目前来看,红外光谱技术的应用也十分普遍。
        4 结语
        随着现代科技的发展,变压器故障检测技术也在不断更新,为了会有更加方便、准确、安全的检测技术,随着人工智能技术发展和应用,在变压器故障检测中也可以加入人工智能。人工智能就是研究如何使用计算机去做过去只有人才能做的智能工作,人工智能发展改变了社会的面貌、创新了人类的生活方式和工作方式,过去机械化的工作已经被人工智能取代,国内外的专家对人工智能的应用有了进一步的研究,在变压器故障检测领域,专家们也尝试应用人工智能,比如神经网络、专家系统等等,专家系统就是人工智能的代表,它是通过总结专家故障经验,形成故障现象与原因之间的判断规则,利用新故障现象与判断规则相匹配的关系,诊断故障原因和部位。专家系统对电力变压器的常规故障非常有用,节省了人力,但是对变压器新出现的故障就没有应对办法,还是需要人工解决。所以每一种智能技术都不是万能的,都有一定的局限性,只有将这些方法进行优化、补长取短,才能更好的对变压器进行故障检测。
        参考文献:
        [1]潘凌,陈瑞,兰柏,等.电力变压器故障检测技术的现状与发展趋势[J].山东工业技术,2018,55.
        [2]赵子杰.浅谈电力变压器故障检测技术的现状与发展趋势[J].百科论坛电子杂志,2018,(7):503.
        [3]张云海.电力变压器故障检测技术的现状与发展趋势[C].科技与企业:企业科技创新与管理学术研讨会论文集,2016.
        [4]扈常生,黄永烈,顾斯洋,等.基于多维特征量的电力变压器故障诊断技术研究[J].通信电源技术,2018,174(6):111-112
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