电力变压器故障诊断与状态检修方法

发表时间:2021/8/9   来源:《中国电业》2021年第11期   作者:邬鹏飞
[导读] 状态检修作为极其关键的检修技术,
        邬鹏飞
        内蒙古电力(集团)有限责任公司巴彦淖尔电业局乌拉特后旗供电分局  内蒙古 巴彦淖尔 015543
        摘要:状态检修作为极其关键的检修技术,将能够对变电设备开展全面的检测,可以更好地了解设备在工作状态下的实际情况,这样就可以及时的发现可能会出现的运行风险,提前采取有效的规避措施,避免出现故障问题,从而大幅增强电力系统的安全性和稳定性。本文分析常见故障位及原因分析,详细压器故障检测与诊断方法,提出科学的检修策略与方法,希望能够对相关人员起到参考性价值。
        关键词:变压器故障;故障检测技术;预防措施
        引言
        在电力系统中,电力变压器具备重要作用,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。
        1常见故障位及原因分析
        1.1常见故障位
        为典型电力变压器常见故障类型汇总。电力系统常用变压器多属于直接暴露与自然环境下带负荷长期作业。因此,无法避免由于零部件老化而带来部分故障,如端子排因雨雪天气而受潮、套管老化或出现裂纹、分接开关出现油泄漏等。加入不及时发现并排出这些故障,在长期的带风险作业过程中极易引发电力系统故障,严重的甚至有可能造成电网系统大面积停电等。
        1.2变压器故障原因分析
        进行的电力变压器常见故障类型分析可知,电力变压器最常见的故障多是因为长期暴露与恶劣环境下造成的绝缘材料损坏、老化等。除自然环境外,热烈化、冲击、外部短路等也是造成电力变压器故障的主要原因。
        1.2.1磁路
        造成电力变压器磁路故障的原因主要集中在:①穿心螺杆等用于加紧电力变压器内部铁心等部件的绝缘材料被通过变压器的电流击穿,引起铁心与铁叠片中的部分零部件产生短路和局部涡流;②内部连接铁心及其周边结构件的紧固螺栓因电磁作用而产生振动,使铁心及其周边部件的绝缘性能受到影响;③铁心及其周边零部件因加工问题或环境问题出现毛刺、杂物或弯折,引发铁心及铁叠片形成局部短路;④铁心叠片因长期工作或安装问题形成变质,最终增加铁心叠片的铁损使变压器内部温度升高超过设计范围而使内部零部件损坏。
        1.2.2绕组
        绕组多发生在变压器内部,其主要原因有以下几种:(1)由于进入变压器的空气中带有水分而产生受潮。(2)绕组的纸包扁铝线的棱曲率半径较小。(3)由于绕组的质量问题而导致其与电阻的接触面增大,进而产生热量,当热量达到一定温度时,会导致绝缘油的局部炭化。
        1.3结构件中发生的故障原因
        (1)当气体继电器没有定时查漏补缺或不按照规定补充油时,可能会导致继电器出现故障。(2)变压器的绝缘收缩会影响变压器绕组,需要采取相应的措施来阻止绕组引起的短路。(3)变压器不满足并列运行条件要求。(4)变压器会在生产和运输过程中造成一定程度上的损坏,如焊接质量不佳,运输造成的变压器漏油等问题。(5)冷却油及冷却介质故障原因。油浸式变压器的绝缘性能不单是受有一种原因造成,它会受多方面影响,如氧化、受潮等。而变压器绝缘性能变化会造成闪络放电等。对于特种冷却介质的变压器,会因密封是否牢固而产生影响,使气压下降,冷却效果差,绝缘性能下降也导致故障发生。
        2变压器故障检测与诊断方法
        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配电变压器故障检修技术
        3.1三相不平衡故障检修技术
        在配电变压器运行中,当发生三相不平衡问题时,会严重影响变压器运行稳定性,特别是农村地区变压器运行,时常发生三相不平衡问题,不仅会加剧变压器损耗还会增加变压器有效容量,导致变压器运行期间,极易产生油压过大、变压器损坏与烧灼问题。在处理三相不平衡故障时,必须注重电力负荷的集中化调整,联合电力需求与电力负荷特点,优化调整配电变压器,以此达到三相平衡状态。
        3.2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。
        3.3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。
        结束语
        现代电力系统运行最基本的要求便是安全、优质、经济的开展电能运输,同时变压器也是电力系统最核心的设备之一。传统的变压器故障检测与诊断技术方法单一、工程实用性不强、故障识别率低等,无法满足我国当前电网系统升级。针对变压器开展日常故障检测与诊断,是在变压器发生故障之前就能够及时帮助电网工作人员开展修复的必要手段,对电力系统而言具有重要的指导意义,因此,在变压器故障智能诊断方面还需进一步的研究和完善。
        参考文献
        [1]许婧,王晶,高峰,束洪春.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术,2000(08):48-52.
        [2]喻新林,沈蛟骁,高璐,郭韬.基于状态检修模式下变电检修技术的运用探讨[J].电子测试,2017(22):108+107.
        [3]王春辉.状态检修模式下变电检修技术注意事项与建议分析[J].黑龙江科技信息,2016(10):75.
        [4]赵泓博.对状态检修模式下变电检修技术的应用分析[J].化工管理,2017(19):66.
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