浅谈电力变压器故障诊断方法研究

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:袁雪红
[导读] 摘要:变压器在电力系统中起着重要作用。
        国网江苏省电力有限公司睢宁县供电分公司
        摘要:变压器在电力系统中起着重要作用。加强对变压器的诊断和管理,可以保证电力系统平稳运行。变压器作为电力系统的主要部件,一旦发生故障,直接影响人们生产和生活。企业必须做好变压器故障诊断和状态修复工作,确保供电企业安全稳定运行,满足人们对工业用电和日常用电的需求,促进中国能源行业健康可持续发展。基于此,本文主要探讨了电力变压器故障诊断方法。
        关键词:电力系统;变压器;故障诊断
        引言
        作为电力系统的重要组成部分,作为一种重要的设备,如果运行良好对整个电力系统运行的影响是有利的,运行不良则产生的影响是不利的,当然故障问题的发生绝不是偶然的,不会平白无故就会发生故障,这对相关人员来说要有预知能力,了解哪些原因会导致故障的发生,提前做好措施,排除不利因素,当故障发生后及时查找故障区域,查找故障原因,对症下药。
        1故障出现的原因
        1.1绝缘老化
        绝缘老化故障的出现多是因为变压器使用运行时间较长,这使绝缘性能受到影响。如果想要使变压器设备运行更稳定,就要使绝缘性能得以保障,否则会因为较差的绝缘效果使各种问题得以出现。通常来说要掌握其设备运载量的承受程度,以使其运行处于正常的状态,避免在超负荷的情况下持续工作,以保持绝缘材料性能,维持变压器使用寿命。
        1.2遭受雷击
        因为变压器功能的特殊性,很多情况下其安装使用是在室外进行的,也就是在露天环境运行,周围环境很容易对其性能产生影响,这其中就包括雷击影响,所以要对防雷设备进行科学合理的布控,避免雷雨天气使变压器发生故障[1]。
        1.3没有做好维护工作
        变压器是一种重要的电力系统设备,该设备对电力系统运行具有重要影响,因此要认真做好其设备的检查维护工作。实际上不到位的检查维护工作在一些地区是存在的,对老化问题不能及时发现,不能及时替换其设备,降低了绝缘性能,使得故障从中发生。
        2变压器故障判断方法
        2.1声音
        检测工作人员需要注重自身的责任,确保能够分析变压器发出不同声音的情况,并根据其声音判断故障,以便及时维修故障,避免受多种因素影响而导致大型变电站无法正常运行。
        2.2温度
        在检测出变压器时若油温高出正常温度10℃以上,则需要事先开展分析工作,明确某个部位是否存在故障。通过温度判断主变压器故障较为常见,而且能够取得一定的效果,需要得到有关维修与维护工作人员的重视,确保一旦存在温度升高现象立即进行维护与处理,避免受温度影响而导致大型变电站无法正常运行[3]。
        2.3油位
        电力系统运行的过程中,主变压器存在漏油的现象较为常见。因此,在实际进行主变压器故障检测时,可以根据油标管以及油枕吸管器的运行状态进行故障判断,避免变压器放油不正常以及油枕容量不大而导致影响变压器正常运行。
        3诊断技术分析
        3.1对油中溶解气体的分析
        在检测变压器过程中要对油中溶解气体问题特别注意,对溶解气体量与对照表做出比较,从而对其设备故障做出判断,通过总烃产生出来的气体速率对故障进行判定。如果变压器故障被检测出来,接下来就要对故障类型进行判定,借助对DGA的应用展开初步的分析工作。对溶解气体所具有的特点进行参照,判定故障周边变化,周边烃类气体与能量密度数值大小有着重要联系,为此要详细分析故障,并在表中进行记录,在鉴定故障性质与类型以后要对内部特性做出进一步的分析,对故障带来的温度变化进行预测,对产生的气体成分与比例进行了解,对成分之间的关系进行分析,通过对三比值法的应用,根据五种气体比例准确判定故障。
        3.2红外诊断技术分析
        红外诊断是利用红外线原理,通过对专业仪器的使用来展开红外检测工作,根据检测结果展开分析工作,结合红外波长、故障发生部位温度来展开分析,从而对变压器故障精准判定。对红外诊断来说是有很多方法的,通常来说在热故障中的应用比较广泛,分为内部热与外部热这两大类热故障,对于内部热故障,多发生在变压器设备内部,可借助红外诊断,通过对热成像原理的利用来初步判断分析故障区域,对准确位置深入判断和研究。
        3.3对绕组变形问题的诊断分析
        短路故障在变压器中经常发生,对变压器有着极大的影响,严重情况下会烧毁变压器,经济损失由此从中产生。所谓的绕组变形(如图1)指的是绕组在力的作用下轴向结构发生了变化,产生了不可以逆转的变化,使得变压器结构也产生变化,对绝缘材料性能产生影响,潜在的故障由此产生,因此在对变形情况分析时可利用变形测试来判断分析。
 
        图1变压器绕组变形测试原理
        4电力变压器故障维护管理措施
        4.1变压器故障处理
        变压器是主要的变电设备之一,其主要故障包括变压器温度异常和变压器跳闸两类。当变压器出现温度异常时,要充分考虑气温、用电负荷等因素进行综合判断,同时根据检查区分这一故障的原因并进行排除。①当冷却系统正常、负载正常的情况下,可考虑变电器内部故障,需要立即停止变压器运行,并进行汇报与调度,对变压器进行维修或更换。②变压器外部发生短路故障时,需要强化变压器状况的监测工作,并找寻短路症结进行处理。③当变压器冷却系统出现故障时,要进行快速调度,并在有效时间内通过检修更换等操作恢复冷却系统的运行。
        当出现变压器跳闸时,运维人员要根据光字牌说明,检查跳闸过程中的外部现象等内容进行故障排查。①当查明因过载导致跳闸,需要降低负荷后,将变压器重新投入工作。②当查明因输电线路或其他设备故障,导致越级跳闸时,可切除故障线路之后恢复变压器的运行,并着手进行修复。③检查继电器保护二次回路与开关机构是否出现误动作,若为误动作,需要消除缺陷后恢复变压器运行。若非为误动作,则需要通过检查试验查明具体原因[4]。
        4.2加强变压器维护管理
        (1)变压器安装时应注意,一定严格按照变压器的安装规范进行操作,变压器安装好后也要按照变压器后期检修施工规范进行检修,对于变压器的特殊部件也行按照特殊维护方式进行定期检查维护。(2)每年至少检查一次紧固件,检查内容包括:a.重新紧固变压器上所有的电连接紧固件;b.检查变压器上的金属部件有无生锈或腐蚀现象,如果发现有生锈或者腐蚀现象,应立即采取应急措施,更换金属部件;c.检查绝缘体,保证绝缘体的功能,防止触电事故。
        4.3提高员工的综合素质
        提高员工的综合素质,加强员工管理,提高员工的业务素质和责任心。为保证电网安全运行,必须对电源变压器的主要设备及时进行故障诊断。随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,人工智能故障诊断技术的应用越来越广泛,除了成分含量外,用于诊断变压器故障的溶解气体也可用于诊断故障。人工智能诊断技术故障诊断准确率高、速度快、可靠性好,极大地拓展了变压器故障诊断的发展方向。
        结束语
        随着城市环境建设的逐渐发展,生活各领域对能源的需求日益增加,变压器是能源系统的重要组成部分,直接影响电力系统安全稳定运行。长期使用过程中,供电企业变压器不可避免地会出现漏油等问题。近年,随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,人工智能故障诊断技术的应用越来越广泛。故障诊断准确率高、速度快、可靠性好,极大地拓展了变压器故障诊断的发展方向。
        参考文献
        [1]熊咪.变压器常见故障及处理分析[J].铜业工程,2020(02):90-93.
        [2]李德新.电力变压器中的状态检修和故障诊断方法运用[J].中小企业管理与科技,2017(19):93.
        [3]孙晓峰.电力变压器故障分析及诊断技术研究[J].企业技术开发,2017(24):117-118.
        [4]程志仁.电力变压器状态检修及故障诊断解决策略[J].科技创业家(上旬刊),2018(8):292.
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