电气试验在变压器故障检测中的应用分析

发表时间:2020/9/11   来源:《中国电业》2020年11期   作者:黎明
[导读] 为确保电力的正常供应,与之相关的各岗位工作人员都要做好其本职工作,变压器故障检测就是其中一项。
        黎明   
        广西福源电力投资有限责任公司    广西贵港    537100
        摘要:为确保电力的正常供应,与之相关的各岗位工作人员都要做好其本职工作,变压器故障检测就是其中一项。据此,对电气试验在变压器故障检测中的应用进行了探讨。
        关键词:电气试验;变压器;故障检测
        引言
        变压器作为最主要的输变电设备,在运行的过程中,由于其处于电力系统末端配,所以变压器的整体数量和总容量非常庞大,一旦变压器出现故障,则很容易造成整个电力系统运行受到影响,所以必须要加强对于变压器运行稳定性进行防护。在对变压器进行故障检查时,最主要的还是应该利用电气试验对变压器故障的成因进行综合的判断,促进变压器的稳定运行。
        1变压器介绍
        1.1变压器结构以及分类
        变压器是由三部分构成:初级线圈,次级线圈和磁芯,它是供电常用的装置之一。变压器是应用电磁感应原理,主要作用是稳定,隔离,变换电压,阻抗变换,变换电流等等。它的分类一般可以分为油浸式变压器,组合式变压器,干式变压器,配电变压器等等。
        1.2变压器本身缺陷问题
        1.2.1变压器接触不良
        变压器的部件损坏会导致接触不良,与套管等物件的接触不良,开关接触不良等。内部的引线与其他的东西接触不良比较常见,这些问题是容易导致电流不平衡等问题,会造成变压器无法使用。变压器的分接开关压接不良,有着无载和有载之分,对于无载分接开关弹簧压力不足,还有的是滚轮的压力不均匀,导致接触不良,使得有效接触面积减小等等都会导致变压器出现故障。还有就是,开关的接触的地方若存在油污,电阻就会相对应的增大。在进行运行的时候,就会引起接触面积烧伤。对于有载分接开关,它封闭不严雨水就会进入,这样会导致分接开关短路。分解开关的阻抗在切换的过程之中会被击穿,烧断,在接触的时候,电弧会越来越长,故障越来越大,会造成故障。
        1.2.2绝缘性不好
        变压器绝缘性不好可以有几个方面,绝缘材料老化,绝缘油劣质等等原因引起的。对于绝缘材料老化来说,变压器都是要有良好的绝缘材料,这样才可以维持绝缘性,随着变压器的使用,年代越久,材料越会老化,会逐步地变黑,失去原来的弹性,变得脆弱不堪,在这样的情况下,老化的绝缘材料受到震动,摩擦就比较容易损伤,就会在绕组间和匝组间发生了短路。这样会造成变压器严重故障。对于绝缘油劣质来说,绝缘油在发挥作用的时候,与空气接触,并且还与空气发生作用,这样导致了油劣质,绝缘性就会降低。不仅仅如此,绝缘油与空气作用的时候,它的产物可能存在腐蚀性的绝缘材料,如此一来,不仅增加了油耗,劣质了油的质量,在很大的程度上造成变压器故障,发生了击穿的事故。除此之外,还会有很多的缺陷,比如说低压侧升高座过热,变压器的铁芯多点接地,消防设施不完善,磁路故障等等。以上的缺陷问题都存在直接或者间接的影响着变压器的正常使用。对于变压器本身的缺陷,在出现问题的时候,需要及时分析出现的问题,以便及时的解决问题。
        2常见的几种电气试验
        2.1变压器电阻直流试验
        在正式电气试验过程中,直流电阻是电力变压器中的关键性元件,它的主要功能在于衔接变压器2个部分,当整个变压器暴露出问题时,直流电阻会作为关键对象得到检修处理。当变压器发生焊头焊接质量不合格、匝线短路等问题时,工作人员可采取检测直流电阻的方法对其进行维修,在对电阻进行检测时,直流电桥法是当前小中型电力变压器维修领域运用最普遍的一种基础性方法,该方法的优势在于操作流程相对简单,对电力变压器的维修有巨大帮助。
        2.2交流耐压试验
        交流(耐压试验是针对某些局部缺陷,考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法,对保证设备安全运行有重要意义。交流耐压试验能真实有效地发现绝缘缺陷,但因它属于破坏性试验,会使原来存在的绝缘弱点进一步发展,因此必须在被试品的绝缘电阻及吸收比测量、直流泄漏电流测量及介质损失角正切值tanδ测量均合格之后进行,以免造成不必要的破坏。对于变压器这种电容量较大的试品,一般采用串联谐振的方法进行现场试验,采用调感和调频进行谐振补偿。利用串联谐振作耐压试验有两个优点:若被试品击穿,则谐振终止,高压消失;击穿后电流下降,不致造成被试品击穿点扩大。
        2.3绝缘电阻试验
        为了对变压器的绝缘状态做全面的了解,最常见的方式是直接测试绝缘电阻的电流吸收比,该方法的运用可以迅速检测到绝缘电阻有无出现异物干扰、绝缘油开裂、线路老化等不良现象。在对其进行检测试验时,要注意使目标线路与引线短接,非检测目标的线路用短路接地方式,尽可能地控制检测效果。由于各种绝缘电阻有相应的不同阻值,因此在电压一定的情况下,其电流曲线的下降也会表现出差异。
        2.4变压器介质漏电试验
        介质的存在是为了顺利传递电流,如果有电压作用于介质,流经介质的电流可以概括为3种类型,即传导、吸收和几何电流。几何电流是其中最为短暂的电流,只在电压上升的瞬时表现出迅速的变化,此后则在电流趋于稳定后逐渐降至零度水平。传导电流所对应的数值与绝缘电阻的电阻值有着紧密联系;吸收电流则表现为一种试探性的电流,在电力变压器暴露出故障时,该电流会经过对绝缘电阻电流的吸收比完成测验,进而更准确地抓住变压器的具体问题,并据此探讨出科学的解决方案。
        3电气试验在变压器故障检测中的实际应用
        某220kv变电站的1#主变在2017年10月29日进行了例行试验,其中包括绕组直流电阻试验、短路试验、绝缘电阻试验、介质损失角正切tanδ试验、交流耐压试验。该变压器型号为OSSZ11-240000/220,额定电压(220±8×1.25)/115/10.5kV,额定电流为629.8/1204.9/6598.3A,额定容量240000/240000/120000kVA,额定频率50Hz,联结组别YNa0d11。相关试验结果见表1~2。试验环境:环境温度:7℃油温:7℃,湿度:50%

        综上,由数据可知,直流电阻与出厂值相比差值不超过2%,相间差小于三项平均值的4%;介质损耗角tanδ与出厂值差值不超过130%;绝缘电阻吸收比大于1.3,极化指数大于1.5,可判断该变压器绝缘良好。各数据合格,该变压器未出现故障,检测合格。
        结语
        进行预防性电气试验是变压器状态检修中非常关键的步骤,其试验方法有很多,本文只是列出其中几种。电气试验能有效检测出变压器的潜在问题,有助于以实现变压器故障的一体化处理。对变压器进行电气试验操作时,需要根据标准规定进行试验,规避问题,降低风险,保证试验安全。如果事故发生,则工作人员需要冷静面对,积极采取措施减少损失。
        参考文献
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作者简介:黎明(1986-10-09),男,壮族,广西百色市田东县人,大专,工程师,主要从事电气试验相关工作。
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