电气试验在变压器故障分析中的运用

发表时间:2021/4/19   来源:《中国电业》2021年2期   作者:颜柯冰 凌殿程
[导读] 电能需求量的不断增加,给很多区域内电力系统的运行和管理带
        颜柯冰   凌殿程
        南方电网云南送变电工程有限公司  云南昆明  650000

        摘要:电能需求量的不断增加,给很多区域内电力系统的运行和管理带来了不小的压力与挑战,而本篇文章就电气试验在变压器故障分析中的运用展开相应论述。首先对变压器的故障成因进行了简单分析,如绝缘材料受损和部件接触不良等,都不利于电力系统的协调运行。随后阐述了电气试验的运用措施,包括变压器短路试验、直流电阻试验、泄漏电流试验和变压器绝缘油试验,希望能对有关人士的研究提供有利参考,为电力领域贡献一份力量。
        关键词:电气试验;变压器;故障分析
        
        变压器在电力领域的发展中扮演着关键性角色,与电力系统的平稳运行、电能的有效传输以及人们的日常用电等都有着密切联系。因此对变压器的故障问题进行进一步分析,对电力系统综合性能的提升有积极影响。
        1.变压器故障的成因分析
        1.1绝缘材料受损
        导致变压器发生故障的原因有很多,绝缘材料受损就是其中之一。绝缘层的使用寿命和变压器的使用寿命就存在正相关关系,当绝缘材料受外力作用影响而出现破损现象时,那么变压器的绝缘性能便会有所下降,最终引发故障问题。如相关管理人员没有对变压器的绝缘情况进行定期检查,或是在常规检查中忽视了检查绝缘层的重要性,这些都可能弱化绝缘层的利用价值。当绝缘层中细小的问题在长期堆积下由量变逐渐形成了质变,那么变压器则容易出现突发性故障问题,不仅会增加后期电力系统的维修难度,还会造成资源与时间成本的过度消耗。若管理团队没有对变压器中老化的绝缘油进行及时更换,那么变压器还可能受温湿度影响而产生故障问题,间接干扰电力系统运行效果。
        1.2部件接触不良
        变压器的良性运转需要依靠多种部件装置的配合使用,若部件之间存在接触不良问题,变压器便容易出现故障,而导致部件接触不良的原因与安装不规范和后期维护不当等都有一定联系。如在部件安装方面,由于变压器内的部件结构较复杂,所以若经验不足的技术人员没有按照明确的流程步骤来安装各个部件,使得个别部件间的连接情况存在漏洞问题,那么当变压器投入到实际应用中后,则会在很大程度上诱发故障问题。在部件维护方面,若检修团队没有对部件连接位置的稳定状况进行定期检查,如及时更换松散的连接装置,那么连接部件便可能因接触不良影响而出现问题。不仅如此,若检修人员没有对部件连接处的堆积油渍进行全面清理,那么变压器可能会因电阻阶段性增加而引发短路问题,给电力系统的正常运行带来不利影响。
        1.3分接开关异常
        分接开关异常主要以两种形式展现,一种是无载异常,另一种则是有载异常。通常情况下,变压器的故障问题多偏向于有载分接开关异常。如发生故障时,变压器内的油箱会出现外渗情况,若不及时启动应急预案,还可能出现开关脱落或燃烧情况,给电力系统的运行效果带来严重影响。另外,外界自然环境因素也可能导致分接开关出现异常情况。如变压器的防水性能没有得到全方位保障,裸露范围较大,使得雷雨天气时雨水透过接口缝隙而渗入到了开关中,这时变压器便可能出现短路问题,增加电力系统风险系数,威胁相关用户用电安全。


        2.变压器故障分析中电气试验的运用措施
        2.1变压器短路试验
        短路试验是分析变压器故障的常见方式,在实际运用中需要技术人员对以下几点给予关注。第一,技术人员要对短路试验中的重点测量内容有所明确,以免试验结果与试验目的相脱节问题的出现。如阻抗电压测量和短路损耗测量就是试验中的重要组成部分,而在测量短路损耗情况时,技术人员还需要对电流性质进行判断,通常情况下会在额定电流环境中来进行短路试验。第二,技术人员要对相关要求与标准有所了解,以此来提高短路试验的准确性与规范性。如在选择侧绕组时,一些技术人员会采用人为短路方式来降低误差值;而在测量线路设置方面,则会参考空载试验形式来进行相应准备,从而为短路试验提供便利条件。第三,在短路试验的协助下,技术人员可以对变压器的局部过热问题进行分析,来为故障处检修方式的选择提供参考。所以技术人员要按照指定的流程步骤来进行试验,为后期检修计划的充分落实提供保障。
        2.2直流电阻试验
        当变压器因绕组异常而出现短路情况时,技术人员便可以通过直流电阻试验来对目标故障进行分析,是一种实用性较强的试验手段。首先,技术人员会先将变压器电路与直流电进行有效连接,当开启电源装置后,变压器的导电性便能透过电阻运行情况而有所展现,不仅节约了试验时间,而简化了繁琐的试验流程。其次,由于变压器线圈的绕组形式具有多样性特点,所以引发变压器故障的具体位置也有所不同。在直流电阻试验的科学应用下,技术人员可以快速、准确的锁定故障位置,并对变压器的其他结构进行故障排查与分析。如变压器内导线的连接部位,以及变压器开关接触性能等,都能通过直流电阻试验来判断是否存在故障问题,从而为变压器使用寿命的提升打开了双重防护。最后在试验之前,技术团队还需要做好充分的准备工作,防止试验用具性能不强而影响最终结果。
        2.3泄漏电流试验
        泄漏电流试验也是在直流电环境下对变压器故障分析的一种方式,对传导电流的实践应用有较高要求。根据相关资料显示,通过泄漏电流试验进行变压器故障检测时,所得到的测量数值会处在恒定状态中,而导致这种情况出现的原因不仅与加压时间不设限有关,还与泄漏电流的传到性能有很大关系。因为有些变压器在长期使用中会受检修不到位或清理不当等因素的影响,而使绝缘层表面出现污渍堆积问题,有时绝缘层的内部还可能存在受潮情况,这些都容易引发变压器故障问题,严重时还会给电力系统埋下安全隐患。所以很多技术团队会利用泄漏电流试验来对变压器绝缘层的应用情况进行分析,并准确记录下检测中发现的缺陷问题,来为日后变压器故障的再次检测提供信息参考,提高试验方式的运用效果。
        2.4变压器绝缘油试验
        绝缘油试验内容较丰富,除了在含水量、体积电阻率以及击穿电压等方面有所涉及,在界面张力和酸值测量等方面也能提供帮助。由于变压器中会包含很多的零构件与装置,若没有对其进行严格防护处理,那么在时间作用下则容易出现磨损、锈蚀或停滞问题,导致变压器引发故障问题,威胁电力系统安全。所以将绝缘油应用到变压器中的目标构件或装置中,不仅能起到隔热和绝缘的效果,还对保护构件安全以及测量变压器性能等有重要作用。除此之外,在绝缘油流动性能的辅助下,变压器内的空气可以得到全方位清除,有利于各构件之间维持在良好的绝缘状态中。但在试验期间,技术人员需要对绝缘油的使用量进行把控,防止绝缘油不充足或绝缘油过多而影响试验质量,给故障分析造成不必要的干扰。
        结论:在科学技术水平的不断提升下,很多稳妥、先进的试验方式被应用到了变压器的故障分析工作中,不仅对故障成因的准确判断有辅助效果,还对故障解决措施的选择有正向引导作用。对于电气试验与故障分析中存在的难点问题和干扰因素,技术团队也能对问题产生的原因进行细致研究,并结合变压器运行原理与故障特点等,来制定出具有针对性处理方案,以此来发挥电气试验的利用价值,为电力系统整体的安全性与稳定性创造有利条件。

参考文献:
[1]宋宣迪,柳玉朝.电气试验在变压器故障分析中的应用探讨[J].工程技术(文摘版),2016(11):244.
[2]杨宝伟,李春雨.电气试验在变压器故障分析中的应用探讨[J].数码设计(上),2019,(10):161-162.
[3]梁亮,邵真,马海军,等.电气试验在变压器故障分析中的运用[J].电子工程学院学报,2019,8(12):164.
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