分析配电变压器运行过程中的异常与故障

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年第9期   作者:相振华
[导读] 在电力的运输过程中,需要用到许多的电力电气设备,在长期的使用过程中会出现各种各样的问题

        摘要: 在电力的运输过程中,需要用到许多的电力电气设备,在长期的使用过程中会出现各种各样的问题,这些问题对于配电安全是有很大影响的。由于配电变压器的使用时间长,在运行过程中会出现一些意想不到故障与异常状况,只有及时消除这些故障,才能保证配电变压器正常的工作。
        关键词: 配电变压器; 异常与故障; 分析与措施
        配电变压器作为电气电力设备的关键组成内容,其对于电力系统的平稳运行和安全生产具有关键意义。作为一项静止电器,配电变压器应用的基础原理是电磁感应定律,通过交流电压及电流的变化最终达到传输电流的目的。安置在配电站及电杆的配电变压器可以将 6kV~10kV 的电压降到0.4kV 左右,然后输送给用户,以供用户使用。
1.配电变压器工作中常见的故障问题及成因
1.1温度异常
        变压器在长期的工作中会产生一定的热量,但是变压器本身能够承受一定的热量,并且有热量也是正常的现象。但是有时配电变压器的温度会出现异常的高温,并且持续很长的一段时间,这样的情况就属于变压器的温度故障了,如果不能及时发现并且做出科学的处理,将会带来十分严重的后果。这种温度异常的状况是相对常见的一种故障,分析其产生原因,主要有以下几方面: ①变压器内部存在一些绝缘物质,这是属于人为原因,在变压器的绕组制造时,由于人为的疏忽,将会导致变压器绕组出现变形,主要包括轴向变形和径向变形。②变压器本身的散热装置出现问题,散热装置是很重要的一个装置,对于变压器的热量的散发有着很重要的作用,长期的使用导致散热系统故障,从而引发变压器持续高温。③内部结构不稳,经过长时间的工作,可能导致变压器内部的铁芯对于线圈的压制不稳,造成不定时的短路,从而引起变压器的局部温度过高,负载较大。
1.2变压器声音出现异常
        在变压器运行时,会发出一些“嗡嗡”的声音,这是变压器内部器件工作时发出的正常声音,但是有时会听到“哇哇”的声响,这时就要引起足够的重视,这样的声响就表明变压器内部组织出现了问题,或者是变压器外部接入了不适宜变压器正常工作的器件,可能会影响变压器正常的工作状态,甚至发生安全事故。对于变压器的声音故障,产生的原因往往是变压器超负荷的工作。对于现代日益加重的电力需求,变压器的压力不断地增大,工作时间也没有了确切的要求,不停息的超负荷工作给变压器的内部组织带来伤害,并且在强制工作状态下接入大型功率的用电器,从而直接导致变压器内部崩塌,当发现声音异常时,要及时停止工作,进行检修,以确保不会发生安全事故。
1.3绝缘油老化
        绝缘油老化问题如果长时间得不到有效解决,变压器将会被损毁。引发绝缘油老化问题的原因主要是变压器内部三相负荷运行的平衡度不高。当前,在一些经济十分落后的地区,电力输送线路所涉及的负荷依然是单相负荷,再加上负荷具有较差的稳定性,使得变压器在运行过程中,频繁发生三相负荷平衡度不高的不良状况,这样会造成变压器压力的不断增强,进而引起变压器内部容量的持续降低。伴随着变压器温度的持续升高,绝缘层逐渐融化,长时间暴露于外部的绝缘油会慢慢老化,从而对变压器的正常运行带来不利影响。
1.4自然放电及相间短路问题
        变压器在运行时,相间短路也是比较常见的故障现象。短路是对变压器影响最大的因素,相间短路作为短路的一种,其会引发变压器内部功率消耗量的持续增加,从而连带着内部器件温升快速提高,进而对变压器功率的正常输出造成极大影响,引发自然放电、相间短路故障的主要原因是变压器接口位置牢固性不强。变压器内部有一项分接开关的装置,该装置作用的充分发挥是确保变压器正常工作的决定性因素,其直接关系着调压操作的顺利与否。分接开关安置的不合理以及结构的不完善都将导致分接开关部位距离的逐渐缩短,从而导致分接开关难以对内部器件进行控制,进而引发大量自然放电、相间短路不良现象的频繁发生。


1.5套管内络故障
        分析变压器内部的结构,有许多的部件在长时间的运行中都会产生一些出乎意料的故障,变压器的套管内络也是变压器套管比较容易出现的问题和故障,这样的套管内络现象会造成变压器的套管出现大的瑕疵,影响变压器的正常工作。分析套管内络故障造成的原因,主要是套管上存在多余杂物。当变压器使用年限不断增多,变压器的胶珠不断老化,导致内部的油渗出,这样的情况会造成对外界杂物的吸引力增强,从而增多附着在套管的异常物质,这些物质中不缺乏一些导电的物质,这样在外界天气出现一些异常状况时,就会造成变压器的内部短路,从而形成套管内络故障,直接影响变压器的热应力,对内部的损害也是非常大的。
1.6电力超标故障
        变压器作为一项电力设备,其虽然承担着转变、稳定电压的重要作用,但其自身也存在额定电压,一旦经过变压器的电压超过额定电压,变压器内部结构将受到严重损坏。对于由变压器电压过高而引发的电力超标故障往往都是由于低压保护措施未良好实施而导致的。为应对电力超标问题,在变压器内部安置低压保护装置是十分常见的手段,低压保护装置主要以空气开关为主,如此一来,变压器的内部电压将得到良好控制,电压一旦超出额定标准,空气开关就能够及时对线路进行切断,从而实现对高压现象的有效避免。然而,在长时间的使用过程中,空气开关也会产生一些故障,如果未能对其进行及时察觉,在电压过高时就难以对变压器进行保护。对于某些雷电现象发生频繁的区域,避雷针缺乏将难以对雷电所带来的损害进行合理避免,从而使得变压器内部电压持续增高。
2.配电变压器异常及故障的有效防范及解决措施
2.1选取高容量的变压器
        变压器在配电运输过程中发挥着重要的作用,并且一个变压器需要使用很长的时间,所以为了避免变压器在运行过程中出现不必要的故障,要在选取变压器时投入更多的精力,要结合输电线路的具体情况以及配电数额的总量做出科学的选取,保证变压器的负荷量能够承受住电力运输中的需求。选取合适的变压器,除了变压器的规格外,还要及时更新变压器的品种和制作的材料。随着科学技术的不断发展,新型的变压器制作材料将不断地得到发掘,所以在配电变压器的选取上,要尽量选取新型的变压器,并且做好变压器的故障防范,选取高容量的变压器后,就可以在原有的基础上提高输电的电量,从而提高变压器的使用效率,为输电过程做出贡献。
2.2对变压器故障进行有效解决
        对于有些变压器故障,修复所花费的时间比较长,为了尽量不对用户正常用电造成影响,相关人员应在第一时间到现场对故障类型进行初步分辨,考虑其是温度异常、声音异常、绝缘油老化、自然放电及相间短路、套管故障,还是电力超标故障。根据所判断的故障类型,对修复流程进行安排,随后开展修复操作。在修复操作完成之后,再对变压器的运行功能进行试验,确保其故障已经被彻底解决。应将用电分析作为日后维持变压器正常运行的基础,实现对变压器故障发生概率的有效降低,做到 PDCA 闭环管理。
2.3对变压器进行定期维护
        由于变压器在长时间运行中会出现多种多样的故障,为了确保变压器功能的有效发挥,应对变压器进行定期维护,做好相关的在线故障检测工作,从而对故障问题及时发现和解决。在日常维护工作中,相关人员应对变压器的运行状态进行观察,通过检测变压器的声音、温度以及外表完好度等对变压器内部部件的运行状况进行判断。相关人员还应对变压器进行及时的清理,保证其外表干净,不存在导电物质,从而减少变压器漏电现象。
3.结语
        加强对配电变压器异常及故障问题的检查和处理对于变压器运行稳定性、安全性的提升至关重要。作为一项重要的电力设备,变压器在长时间的使用过程中,自身功能会逐渐降低,从而导致电力输送效率的降低,因此,电力企业应提高对配电变压器的重视及应用。
参考文献
[1]张华中,朱玲玲.配电变压器故障分析及预防[J].农村电工,2016( 9) : 34.
[2] 常德雷,郝敬志,郭瑞等.配电变压器的异常声音分析与处理 [J].电气制造,2014(5):70-73.
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