陈琛
北京市京怀电力工程安装有限公司北京市 101400
摘要：电力变压器的主要作用是将输入电压变成不同等级的输出电压，同时传输和分配电能。在电厂的实际应用中电力变压器的种类较多，也有不同的分类标准。阐述变压器的主要构造与工作原理，检查与维修方法，根据实际情况来分析变压器在运行中的常见故障，有很强的必要性。
关键词：电力；变压器；振动特性
引言
变压器稳定运行是电网安全运行的基本保障，通过对变压器的异常运行数据、常见故障分析，为电网设备精益运检提供技术支撑，通过状态检测手段，及时消除电网运行的安全隐患。通过振动分析法的应用，能对绕组变形进行在线检测，但此种方法在进行诊断判据中并未有足够的理论依据为支撑，基于此，必须要进一步探索变压器振动理论。
1变压器结构组成
绕组。作为电力变压器的基础器件，主要由铜线或铝线所组成，且一层层的包裹。对于变压器来说，其不同位置承受的电压不一；铁芯。和绕组一样都是组成电力变压器的主要器件，是电力变压器的主要磁路，起到导磁进而使变压器正常运行的关键作用。变压器的绕组基本上都被缠绕在铁芯上，两者共同构成变压器的骨架；油箱及冷却装置。变压器油箱内装设铁芯和绕组并有一定容量的变压器油，来起到绝缘和散热的作用。冷却装置就是变压器正常运行过程中不会产生高温的保障，不同类型与容量的变压器对冷却方式、冷却风扇数量要求也不同。
2变压器常见故障类型
电力系统运行期间，因输电力网络电压等级提升、设备老化等常见影响因素，会导致变压器出现较多故障。故障类型包括电性故障与过热故障。详细分析如下：
2.1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。
2.2过热故障
在热应力作用下，变压器绝缘部件老化所致过热现象，就被称为过热故障。故障产生的温度高低，会细化为低温过热、中温过热、高温过热等类型。不同温度的过热故障划分标准为300℃、700℃。按照标准统计显示，大部分变压器过热故障，是由于分接开关接触不良所致。所以，铁芯多点接地故障、漏磁环流、局部短路等故障，也是由于变压器过热故障所致。
2.3变压器差动保护误动
变压器差动保护误动，指变压器在没有产生对应故障的时候，就发生了差动速断保护或比率差动保护的现象。变压器的差动保护，开始是为了在变压器发生严重区内故障的时候可以在第一时间内使断路器跳开，分割故障点和其他位置的联系，防止产生大面积电路损坏的情况。若变压器差动保护装置出现误动情况，就会对变压器的正常工作带来严重的影响。
2.4光纤不顺畅
在进行传感器的处理与操作时，要注意传感器不能受到压力，防止出现压力大而致使光纤探头破裂、内部材料露出的情况，否则，会出现光纤无法顺利流通的情况。光纤一旦不能顺利流通，光纤连接器的使用也会出现问题，最终导致信号的接收品质下降。
3电力变压器运行状态下振动特性
3.1振动机理
电网运行时，不可避免就会存变化的电流，在此种电流通过变压器绕组时，受变化电流这一因素影响，就会导致变化的磁场逐渐形成。从变压器铁芯铁磁材料方面进行分析，材料的主要组成内容都是非线性材料，而在这一材料使用的情况下，受变化的漏磁场作用这一因素影响，硅钢片磁感应强度变化存在一定滞后性，因此就会导致铁芯有磁致伸缩现象发生。磁致伸缩变化周期是以电源电流周期的一半为主，在磁致伸缩影响背景下，铁芯振动基频是电源频率的两倍。有很多因素都会导致变压器振动，而导致硅钢片发生振动的主要因素则在于铁芯磁致伸缩现象和硅钢片中蜗流。当前社会中，铁芯柱及铁轭的生产主要半干无纬玻璃粘带，此种生产方式的应用，会造成硅钢片接缝处、叠片间涡流等方面有较小振动问题随之引发，而在充分压紧铁芯、并且硅钢片具有极小细缝时，仅会在磁致伸缩中存在铁芯的振动因素。
3.2振动特性
以变压器结构及运行状态的等效电路为依据，不同于传统模型的变压器场-路耦合这一有限元计算模型得到了良好建立，电压源作为机理，在应用三维内部磁场及外接电路的情况下，对耦合分析进行积极开展，通过计算，把变压器绕组和铁芯内部磁场分布情况得出，同时对绕组轴向磁通密度数值大小进行了精选，通过相应计算结果可以了解：首先，在变压器处于运行状态时，对比绕组漏磁通来说，铁芯主磁通较大，所以针对变压器故障进行诊断时，需要对铁芯振动信号进行优先关注。其次，铁芯的三相芯柱内，0.286T为中间芯柱的最大磁通密度，从两旁芯柱走过的磁力线汇集中间芯柱，在此基础上能够确保有效形成闭合磁路，由此可以明确变压器运行过程，往往是铁芯中间芯柱会产生最严重的变形。针对铁芯故障进行诊断的过程中，需要对中间芯柱进行重点判断。最后，A和C两相会影响变压器B相绕组振动信号，呈现对称分布的主要是A和C两相磁力线，具有最大密度的为B相绕组磁通，所以在变压器处于运行状态时，变形最严重的为B相绕组，针对绕组故障进行检测的过程中，需要对绕组B相振动信号进行优先分析。
结束语
当今社会中，人们对电能的需求需求量逐渐增加，而在电力使用越发频繁和普遍的情况下，因变压器故障问题而导致的安全事故概率也逐渐增加，属于户外地区的变压器工作环境，在雷雨天气不可避免的就会受到一些影响作用，一旦空气中湿气出现增加状态时，变压器各种故障都会极易引发，此时如果工作人员不能及时诊断并修复变压器，就会对居民人身安全带来严重威胁，同时也会导致电力企业经济损失逐渐加大，而针对电力变压器运行状态下振动特性的研究，能够帮助变压器故障问题的解决提供可参考意见，因此希望相关人员能够在电力变压器运行状态下振动特性研究加以注意。
参考文献
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