电力变压器故障诊断与状态检修方法

发表时间:2021/5/6   来源:《中国电业》2021年1月3期   作者:祁成林
[导读] 在电力系统中,电力变压器起着重要作用,因此在输变电、工厂运行中得以广泛应用。
        祁成林
        国网果洛供电公司 青海省果洛州 814000
        摘要:在电力系统中,电力变压器起着重要作用,因此在输变电、工厂运行中得以广泛应用。在生产期间,科技技术的快速发展,相应促进了电力变压器的发展,研发出大量新型变压器,具备较多用途与功能。在变压器创新发展中,开始应用大量不同功能与型号的变压器,导致电力变压器的接线复杂,对于电力人员提出严格要求,还会对电力人员的专业判断造成影响。在检修电力变压器故障时,极易产生错误判断,对我国经济发展影响非常大。所以必须注重变压器设备的运行故障检测,同时应用科学化检修技术,维护变压器运行效益。
        关键词:电力;变压器;故障诊断;状态检修;方法
        1电力变压器出现故障的主要因素
        1.1过热的线路故障
        当电力变压器被使用的时候,其中最常出现的故障原因是线路过热的情况,主要原因在于运行期间电流出现了异常的情况,最终导致线路过热产生故障的现象。当电路回路的时候,电阻的不断增加也会导致线路发生过热的问题,如果电路无法及时散热,整个线路的温度会不断持续升高。在这个过程中,工作人员需要计算出变压器的抗短路能力,变压器中的电磁线本身就具备抗短路的能力,但是工作人员还是需要充分考虑电磁线的抗压能力。当变压器的内部通电后,电磁线的抗弯以及抗压能力会随着电磁线的温度上升随后出现减弱的现象,最终会发生电力变压器出现故障的情况。
        1.2电性故障
        在电应力作用下,变压器绝缘裂化所致故障,就被称电性故障。按照能量密度大小,可以将电性故障划分为低能放电、局部放电、高能放电等。对于局部放电,多位于变压器内腔空腔、绝缘介质空隙、电极等位置。由于能量密度比较小,极易恶化为高能放电故障。低能放电故障,主要是在阻抗分压作用下,变压器内部金属部件接触不良,在电压异电级间,会产生悬浮电位,能量密度较小,存在间歇性特点。高能放电故障的突发性较强,会导致绕组间、层间击穿故障等。在短时间内,会产生大量故障气体。
        1.3自动跳闸的故障
        在使用电力变压器的过程中,一些人为因素以及电力变压器内部的破损极其容易产生跳闸故障的发生,因此,为了缓解以及避免故障发生所带来的损失,电气企业工作人员应该安排专业人员进行故障的分析,然后通过科学并且合理的方式开展检修工作,以此保证电力系统的正常运行。如果是人为因素导致的自动跳闸,工作人员在完成检修之后就可以继续使用之前的变压器,但是当变压器的内部出现了损坏后,这个时候引起的自动跳闸对于工作人员而言,他们需要全面检修电力变压器的内部以及全部,通过排除法进行故障的确认,同时还要结合合适的检修技术开展处理工作,防止电力变压器发生不可逆的爆炸事件。
        2变压器故障诊断方法
        2.1油溶解性气体分析法
        现阶段,利用绝缘油材料进行绝缘散热的变压器应用广泛,该类变压器会受到热应力影响,从而出现绝缘纸、绝缘油老化,还会出现不同故障性气体。故障位置不同,故障气体的成分差异比较大。通过对故障问题进行分析,可以了解气体不同成分比重与含量,从而对变压器故障类型进行诊断。
        2.2外部特征监测法
        当变压器发生放电故障时,会表现出较多外部特征,涉及到电磁脉冲、电脉冲等,同时会表现出异常噪声、发光发热特征。所以,通过监测电性与电磁脉冲特征,能够对放电能量强度、发展趋势进行准确化判断,确保变压器放电故障判断的准确性。
        2.3红外测温法
        如果变压器发生过热故障时,因故障所致变压器热量散发异常,此时可以监测热量变化情况,准确诊断故障问题。红外测温法为常用方法,通过红外测温技术,可以准确监测变压器热量,之后将监测结果转化为视频信号,准确定位和诊断故障类型。


        3检修策略
        3.1准确分析变压器油中的溶解气体
        想要缓解以及降低电力变压器出现故障的频率,工作人员就应该做好相应的故障诊断,整个诊断可以划分为几个时期,在最早期的诊断中,对电力变压器中的绝缘油故障进行分析是最常见的一种诊断方式。通过分析变压器中绝缘油的溶解期去判断变压器是否出现了故障,通过一些有效地研究数据表明,这种诊断技术早已得到了全世界电力企业的认可了,不仅如此,在全世界已经开始全面推广和应用该诊断技术。通过较长时间的实践探索得知,当前我国对电力变压器绝缘油中的溶解气体进行判断的时候,主要采取的方式在于比例法以及诊断法等,这种分析的方式可以快速以及准确地分析电力变压器发生故障的具体原因。当然,这些方式并不是完全可以精确诊断的,还是存在着一定的局限性,无法从客观的方面去精准判断电力变压器出现的所有故障。
        3.2对绝缘电阻进行检测
        从某种程度上来说,对绝缘电阻进行检测是为了有效检验电力变压器的绝缘性,整个检测的过程需要准确判断温度以及电磁场和一些化学方面的因素等,以此全面了解对绝缘系统所造成的
        在整个检测的过程中去判断温度以及电场和化学因素等对绝缘系统所造成的伤害,在这个检测的过程中可以快速检查出变压器是否受潮以及其抗绝缘的劣化形等。在检测电力变压器绝缘电阻时,工作人员通常会选择R60的绝缘电阻,整个过程也就控制在一分钟里面去检测绝缘电阻的指数。社会的不断发展加快了科学技术的发展,市场上开始广泛应用电力变压器,与此同时,绝缘电阻的干燥工艺也在不断地上升,绝缘电阻的绝对值呈现不断递增的趋势,在测量时,吸收比值的变化可以正确判断电力变压器遇到的电阻问题。
        3.3渗漏油故障检修技术
        变压器运行过程中,渗漏油属于常见故障。当发生渗漏油问题时,不仅会降低油位,接触空气之后,还会加速油液氧化速度,从而加大油液粘稠度。渗漏油还会降低对流速度,对变压器散热功能影响较大,增加油液温度,加速油裂化。当油液裂化后,会加强油液酸性,从而导致绕组绝缘电阻下降,还会破坏变压器,严重影响变压器运行效益。为了处理后上述故障,应当采取以下措施:第一,全面检查配电变压器,查看渗漏油部位。当套管内油污渗出后,必须注重螺丝固定。当分接开关位置渗漏油液时,则应当开启分接开关,之后紧固内部固定螺丝。当变压器上盖出现渗漏油问题,则需要将大螺丝紧固在上盖部位;第二,检查变压器油变质情况,如果变压器油不再为淡黄色,而是成为棕色或橙色,且油液粘稠度增加,则表明油液裂化,必须净化处理变压器油液。第三,注重检查变压器内部绕组绝缘电阻,联合标准规定,通过兆欧表对绕组绝缘电阻进行测量,同时对绕组绝缘电阻满足度进行判断。如果变压器绝缘电阻满足标准值,则无需处理;若不满足,必须做好优化处理。
        3.4接地不良检修技术
        变压器运行期间,由于受到大风、雷雨等天气影响,极易导致变压器遭受雷击伤害,尤其是接地不良变压器。当变压器低压侧避雷装置漏装,就会出现接地不良故障,从而损伤配电变压器。当变压器避雷接地问题明显时,会加大接地电阻值。针对变压器接地不良故障,首先应当准确测量接地电阻,找寻出接地电阻变化的原因,联合配电变压器实况,全面改装和连接配电变压器,确保配电变压器运行良好。当具备优质条件时,可以有效连接避雷侧、低压侧中性点,之后连接接地装置,使变压器接地电阻小于5Ω,使变压器处于正常运行状态。
        结论
        分析表明,电力用户的发展带动了电力行业的发展,因此,社会对于电力变压器的需求量每年正呈现上升的趋势,以此为人们提供正常的电力运行系统,同时还能保证电力的稳定运行。但是在实际的运行期间,很多电力变压器在运行的期间会出现故障,为此,文章进行了详细地分析以及判断,只有充分了解故障产生的原因,这样才能根据相关的实验数据以及规范化的标准,去制定合适的解决方案。通过综合电力变压器各方面的内容,加强设备的了解,以此进行必要的技术,对故障进行准确的判断,提出相应的检修策略,从而排除故障问题。
        参考文献:
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        [2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆:重庆大学,2019.
        [3]赵文清,朱永利.电力变压器状态评估综述[J].变压器,2019(11):9-12+74.
        [4]杨廷方.变压器在线监测与故障诊断新技术的研究[D].湖北:华中科技大学,2018.
       
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