付前友
贵州鸭溪发电有限公司 贵州遵义 563000
摘要:近年来,人们生活水平受经济发展影响开始逐渐提高,此时人们对电能的需求量开始随之增加,并且也开始高度关注起电力系统的稳定供电、安全运行等。作为改变交流电压设备之一的变压器,目前已经广泛应用到电力系统中,随着其效用及优势的进一步发挥,已经是电网建设中重要切不可或缺的设备之一。但是,在变压器具体运行环节,多种因素都会影响到运行的稳定性及安全性等,随之各类故障问题不可避免的就会产生,而这些异常故障一旦难以及时发现和针对性处理,会严重威胁到整个电力系统正常运行。随着信息化时代的全面到来,电力系统发展方向开始逐渐转向信息化、智能化、自动化等方面,面对此种情况,必须要在现代化故障诊断技术方面进行深入探究,进而为我国进一步发展智能电网提供促进作用。
关键词:电力变压器;故障诊断;技术研究
经济社会的迅猛发展,为我国电力事业发展进程逐步加快提供了极大推动作用,此时对于电网建设规模及电力系统运行性能来说,发展之势都十分良好,但值得注意的是,与此同时,针对电网运行的安全性及稳定性等要求也随之提升。在电网系统中,最为重要的基础构成部件就是变压器,可以说变压器这一设备的运行,会给整体系统运行的安全性、稳定性等造成直接影响。目前,各电力系统中已经广泛应用变压器,但因变压器运行条件往往十分复杂,加之地域等因素影响,导致变压器运行过程一些故障问题不可避免的就会产生,进而给变压器正常运行及效能发挥造成影响,一旦针对此类故障难以及时发现和有效解决,极有可能会进一步加剧故障恶化程度,随之导致较为严重的经济损失及破坏性等问题逐渐产生。对此,必须要注重变压器故障诊断技术的研究和探讨。
一、变压器常见故障及成因
(一)铁芯故障
变压器的一个重要基础元件就是铁芯,而变压器中极易发生故障的部位同样是铁芯,一般来说,铁芯元件松动会导致铁芯故障产生,此时在铁芯脱离原有位置的情况下,会直接接触到接地铁芯,因而就会有发热及外放电情况逐渐发生,导致变压器绝缘性能被破坏,随之变压器故障问题逐渐引发。
(二)绕组故障
在铁芯上缠绕的绕组,一般会与铁芯共同改变交流电压,因变压器中的重要基础元件还包含绕组,而变压器中绕组的故障通常是以绕组变形为主,造成此种故障的主要原因在于以下两方面,一方面是受老化的绕组绝缘层这一因素影响,另一方面是有过多水分存在于绕组中,造成绕组短路现象,随之引发绕组故障问题。
(三)分接开关故障
通常情况下,有载及无载这两种故障是分接开关故障的主要体现,其中以变压器停止作业时间进行对用作用的是无载分接开关,在这一情况下,如果变压器并没有任何动作存在,此时激磁也不会存在。一旦有故障问题发生在分接开关方面,绕组实际匝数改变问题就会极易产生,随之改变变压器输出电压等现象就会随之引发[1]。
(四)油绝缘故障
能保障变压器正常、安全运行的就是油缘油,值得注意的是,变压器运行环节不可避免的就会致使绝缘油氧化反应随之出现,因而一些杂质就会产生,在时间流逝的情况下,会逐步增多绝缘油杂质,最终污染绝缘油,使得绝缘油散热及绝缘等性能逐渐降低,如果绝缘油长期处于被污染及老化等状态中,油绝缘故障问题就会产生。
二、变压器故障在线诊断技术
(一)气相色谱在线检测技术
目前,在检测各种变压器故障问题时,已经广泛应用气相色谱仪,此种检测技术的显著优势体现在便捷性、高效化、灵活度等多方面,其能对变压器油中各气体浓度进行快速检测[2]。分离油气是这一检测技术的核心步骤所在,当前分离油气环节广泛应用的就是高分子膜,通过高分子膜的应用对不同气体分子进行分离时,能具体选择哪一种气体分子透过,同时也能够把样品油中需测定的目标气体直接过滤出来,与振动脱气及鼓泡等方式相比,气相色谱在线检测技术具有更简洁的操作流程。
(二)红外光谱在线检测技术
此技术能对油溶气体类别及浓度等进行直接测定,显著特征体现在高效化及精确化、无接触、操作便捷等多方面。一般来说,在进行变压器诊断时,通常会选择HW-500红外气体分析仪进行应用,此仪器能高度敏感热效应,并且能直接计量分析油溶气体,但值得注意的是,虽然说此种仪器能对多种气体进行快速准确检测,但针对变压器故障问题发生时产生的H2、红外光谱仪却无法感应到,加之红外光谱仪具有较高的成本,因此近年来在人们诊断变压器故障时,通常会在光声光谱技术研究方面更加侧重。
(三)设备放电在线监测技术
此技术主要用于监测变压器放电情况,是针对变压器运行故障进行检查和判断过程的一个主要方式,目前,超声检测及红外热像检测等多种技术都能够在线监测变压器放电现象。上述多种在线检测技术中的超声检测技术,通常需要把超声波传感器设置在变压器外壁上,进而对变压器局部放电产生的超声波进行实时接收和监测,在此基础上实现在线监测变压器设备放电程度及位置等目的[3]。从红外热像检测技术方面进行分析,其主要的原理是红外线热成像,具体应用时,是以变压器局部温度变化的监测为主,进而在线监测变压器放电情况。
三、变压器故障离线诊断技术
(一)直观检查法
此种诊断方式是以技术人员为主,通过技术人员向配电室环境的直接深入、对基本电器元件及线路的烧损及冒烟、设备损坏等现象存在与否进行检查,借此明确变压器发生的故障问题[4]。此种诊断方法的显著优势体现在直观性、便捷性等方面,但是,此方法很难深入分析故障状况,一般仅会应用在变压器故障发生之后的初步阶段,用于初步、大概判断较为明显的故障原因,属于变压器故障诊断中最基础切最简单的方式之一。
(二)电气预防性试验法
此种方法主要是对电力变压器性能指标的正常与否进行评估,虽然说这一试验具有较多的方法和种类,但在具体应用过程、往往会存在较为繁琐的流程。如在进行一些试验时,需要先拆解变压器,之后方可开展试验诊断;再如,还有一些试验需要和其他试验操作共同开展;此外,还有一些试验需要在变压器投入运行后、以定期检查的方式开展;部分试验要求的环境会较为特殊,如作为一种破坏性试验的交流耐压试验,往往会高要求变压器及电力线路耐压性,但从变压器现场实际情况来看,很难满足上述要求,且在频繁拆装变压器设备的情况下,对设备维护也极为不利[5]。
结束语:
在电力系统中,一项重要的构成内容就是变压器,变压器运行情况对整个电网的安全稳定供电具有直接影响。从目前我国一些电力系统电网建设实际情况来看,有很多变压器投入运行的时间已经很长,而在这些变压器长期运行的过程中,一些安全隐患不可避免的就会产生,并且在运行年限逐渐增加的情况下,会进一步加大变压器故障发生概率,因此对于电力企业来说,应高度重视变压器的及时诊断及监测,基于多种诊断技术的应用,避免严重损失和危害产生,为电力系统长久安全、稳定运行提供坚实的技术基础。
参考文献:
[1]刘春鹏,王小攀.变压器故障检测与诊断技术研究现状[J].设备管理与维修,2020(17):152-153.
[2]曾琦器,张昕慧,万鲲鹏.电力变压器故障诊断技术的研究[J].科学技术创新,2019(19):149-150.
[3]肖艳炜,楼平,蒋水中,李英,陈家乾.电力网络环境下的变压器故障诊断技术研究[J].变压器,2019,56(04):46-50.
[4]段晓斌,李金岗.变压器在线监测与故障诊断技术分析[J].变频器世界,2018(06):97-100.
[5]刘世鑫.电力变压器故障分析及诊断技术研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017(11):142-143.