变压器运行中的常见故障及处理措施

发表时间:2020/12/14   来源:《中国电业》2020年23期   作者:张科
[导读] 由于变压器内部仪器精密复杂,在持续的电力工作运行下,复杂恶劣的外界环境对变压器造成一定影响
        张科
        中国电建集团重庆工程有限公司 重庆市 南岸区 400000
        摘要:由于变压器内部仪器精密复杂,在持续的电力工作运行下,复杂恶劣的外界环境对变压器造成一定影响,导致变压器出现不同故障,影响到变压器正常运行。为消除变压器故障带来的系统隐患,应当采取相应的变压器故障诊断工作,主动发现变压器存在的设备隐患与故障,做好主动预控工作。
        关键词:电力系统;变压器;故障诊断
        1变压器运行中的常见故障
        1.1    跳闸故障
        跳闸故障会对电力系统运行造成一定影响,基于变压器跳闸故障诱发因素进行分类,可分为人工诱发因素与内部设备诱因。为科学规避该类问题造成的危害,需对跳闸故障进行诊断,发现人工诱发因素的关联性,及时对工作人员进行专业技能提升,增强工作人员责任意识与安全观念,确保每一项工作开展的可靠性与安全性,主动规避人工因素诱发跳闸故障。电力变压器内部设备仪器诱发跳闸故障进行诊断处理时,可依据历史故障数据信息进行分析预判,对重点设备仪器进行检修排查工作,准确、无误地找出设备仪器存在的安全隐患,并对其安全隐患及时处理,提高变压器运行的可靠性。
1.2短路故障
        短路故障是变压器常见故障之一。由于电力变压器的工况特殊,温度过高是短路故障出现的出现诱因;而绕组出现变形时,同样会诱发短路故障,间接影响到变电站运行安全。通过对高温短路故障分析可知,当变压器局部绝缘设备仪器出现故障时,设备运行工况将受到一定影响,进而设备运行温度不断升高,温度达到一定阈值时,则会诱发短路故障的问题出现,影响到电力系统运行稳定性。短路故障出现时,应当及时对其故障隐患进行排除,避免诱发更严重的电力事故,对电力安全产生影响。
1.3绝缘故障
        绝缘故障的发生与短路故障诱因不同。短路故障的诱因主要为绕组与温度,而绝缘故障的诱因非常多,给故障诊断工作造成一定影响。鉴于电力变压器工作特征,绝缘故障的诱因可主要分为以下几种:(1)变压器油道设计时,为基于实际变压器运行需求进行设计,导致变压器存在绝缘故障隐患;(2)变压器类型选择时,为参考电力系统要求,埋下绝缘故障风险;(3)变压器的裕度设计时,设计方案不能满足实际工况要求,存在绝缘事故隐患;(4)变压器制造加工阶段,部分零配件受到导电介质的污染,影响到变压器整体运行性能安全;(5)变压器在长期运行后,设备内部出现一定金属杂质,极易引发变压器绝缘事故,影响到电力系统安全与稳定。
1.4    断路故障
        与短路故障不同,当变压器的连接系统出现断路故障时,工作人员应当对机电线路进行检测诊断,分析断路故障的真正诱因;而在进行故障诊断时,则可利用色谱检测技术或绕组频率检测技术。色谱诊断主要针对油浸式变压器,对其油色进行鉴定,分析不同区域机电线路的可靠性。绕组频率的诊断,主要是分析不同绕组之间频率的变化,以快速找出变压器断路故障具体位置,为后续维修提供数据参考[2]。
1.5油温故障
        变压器在实际运行过程中,若油温不断升高,则预示着设备出现一定故障,应当快速对其油温过高故障进行诊断,分析故障产生的具体因素。通过对油温过高故障进行剖析可知,其诱发因素可能有以下几点:(1)设备的分接开关出现问题,导致设备超负荷运行;(2)变压器的绕组内部出现短路问题,导致变压器出现油温不断升高;(3)变压器运行时都配有相应冷却系统,当冷却系统出现故障时,则无法对油温进行合理调节,导致变压器油温不断升高;(4)变压器的内部出现铁芯局部故障,导致油温故障的出现。
1.6渗油故障
        对渗油故障进行分析可知,变压器出现渗油主要是焊接质量缺陷引起,如变压器的焊缝出现渗油。

部分变压器在制造加工过程中,由于法兰转配存在问题,导致后续紧固无法保证达到技术标准,进而导致渗油故障。在对其故障进行诊断时,对表面的油污进行清除,分析检测表面焊缝与密封胶,同时,对变压器法兰进行一定调校,确保法兰达到设计技术标准,消除变压器渗油故障;在对密封胶垫进行处理时,应当评估原有密封胶垫的质量,若无法达到变压器运行基本要求,则可对其进行更换,并将密封胶垫的压缩量控制为三分之一,确保密封胶垫可发挥出应用作用;若焊缝质量不达标或存在技术缺陷,则可与生产厂家进行沟通,采取更换或修复的方式,对其渗油焊接缝进行一定处理,避免渗透故障的恶化。
2变压器运行中的常见故障检修方法
2.1电检修
        电力变压器开展状态检修工作,可迅速发现设备存在的隐藏故障隐患,基于检修结开展相关故障处理工作,提高变压器运行安全性。电检修方案应用非常普遍,运用时,主要是进行电波与无线电的放射,对反馈的波形数据进行分析,以了解变压器内部设备状态,准确、快速地查出相关设备故障。
2.2    超声波检修
        若电力企业选择油浸式变压器作为变电站设备,为保证相关设备仪器运行安全性,工作人员可利用超声波技术开展设备工况状态检修。应用时,将收集到的信号转化为电信号,并利用计算机进行快速记录、分析,提高电力变压器检修工作整体效率。超声波检修工作开展时,可主动规避变电站电磁信号的干扰,保证对设备检修数据可靠性。在变电站运行过程中,会产生一定量的谐波电磁信号,超声波检修时可规避谐波信号的影响,确保变压器检修效率;但超声波检修工作的综合灵敏度较低,实际应用的有效性与可靠性需进一步考证分析。
2.3    红外成像
        由于变电站运行特殊性,为避免变压器检修工作开展时影响到电力系统稳定性,工作人员需要开展红外成像技术进行检修,基于红外成像技术的应用,可对设备故障进行及时检测,发现设备仪器运行情况。变压器运行过程中,不同线路、设备、仪器则表现出不同温度值,当设备出现相关故障时,设备运行温度则会出现一定变化,而红外成像技术的应用,可迅速捕捉设备仪器温度变化,并将其数据及时反馈给维修人员,以快速对其故障进行排除。如油浸式变压器检修工作开展时,工作人员可利用红外成像技术,对变压器机电设备进行检测,分析机电设备的温度变化值,评估设备运行安全性,根据第一手资料制定检修维护技术方案,提高变压器运行安全性与可靠性。
2.4    光检修
        光检修工作开展时,主要是对设备局部释放光辐射,采集光辐射的信息,对其进行分析判断,评价变压器运行的质量与安全。光检修技术方案应用时,技术要求非常高、检修灵敏度有限,因此,并没有得到普及推广,而是在特定工作环境下应用,以对电力变压器故障进行检修排查。
2.5    脉冲检修
        脉冲检修技术方案执行时,主要利用电流的变化,对变压器的状态进行分析。工作人员对变压器进行工况检修时,对其施加一定的脉冲电流,对其电流进行分析检测,以评价变压器内部系统安全性。但该技术存在短板,当变压器具有较大电容时,脉冲电流则无法完成相关检测工作,导致变压器检修灵敏性与准确性下降。
2.6    超高频检修
        当变压器出现故障时,为提高检修工作效率,可利用超高频检修技术,在故障区域进行局部放电,并对放电信息进行采集,分析故障诱因的因素以及故障出现的具体设备仪器。但由于变压器的内部非常复杂,若没有制定切实可行的计划,则无法保证超高频检修技术方案的可行性与有效性。如对油浸式变压器检修时,应当对其故障进行初步判断分析,并设定针对性检修技术方案,确保超高频检修工作开展效果,提高变压器检修工作综合效能。
结束语
        本文对变压器故障进行诊断剖析,指出不同变压器故障的诊断方法,根据诊断信息开展维修工作,以提高变压器运行稳定性。故障诊断工作开展时,相关电力员工需开展变压器状态检修工作,预先发现可能存在的设备隐患,主动消除设备故障诱发因子,避免变压器常见故障出现,保证电力系统运行可靠性。
参考文献
[1]王庆红.电力变压器故障诊断及检修分析[J].农机使用与维修,2018(12):50-51.
[2]张荣.35kV油浸电力变压器故障诊断及检修技术[J].电子技术与软件工程,2020(1):214-215.
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