电力变压器的故障诊断方法分析

发表时间:2021/9/2   来源:《中国电气工程学报》2021年4期   作者:王冬
[导读] 目前我国各行各业的不断发展,促使电力行业的日益上升

        王冬
        国网山西省电力公司晋中供电公司,山西晋中030600
        摘要:目前我国各行各业的不断发展,促使电力行业的日益上升,人们生活水平越来越好,然而日常生活中大功率电器的使用也越来越多,因此,变压器是否能够稳定运行对人们的生活质量造成直接影响,需要相关的工作人员加强对于变压器的维护工作。
        关键词:电力;变压器;故障;诊断方法
        引言
        变压器是电力系统关键的一次设备,其故障直接影响到电网的安全可靠水平,因此开展变压器的故障风险分析理论模型研究具有重要的意义。给出了用于描述变电设备故障模式的因果网络图与链条模型及其基本特点,并在此基础上给出了变压器故障风险的定性分析模型。通过变压器绕组短路的案例分析表明,提出的故障风险分析定量模型能够有效预估变压器的故障风险,并能确定变压器的维修费用与维修时间。
        1电力变压器故障的类型
        电力变压器所涉及的领域较广,并且内部构造较为复杂,特别是在设备运营阶段难以对其进行故障诊断。变压器本体可将其分为内、外部两大故障部分。对于内部故障而言,主要是指油箱内各相绕组间的相间短路、匝间短路以及箱体接地等故障;对于外部故障而言,教材常见的是在油箱外部出现套管闪路等故障。按照回路类型划分,可将故障类型分为磁路、油路以及电路系统故障类型。按照内部构成组分进行划分,可将其分为铁心、变压器绕组等类型故障。从上述的变压器的故障类型划分层次来看,不同类型的变压器故障都会对其内部绝缘性造成损伤,以致影响到自身的安全特性。如变压器内部绝缘减少、内部过热以及放电等故障表象较为常见。务必要对变压器故障类型进行分类描述的基础上,深入探讨较为常见的故障类型,提出相应的防护措施,为其提供坚实保障。
        2电力变压器设备高压试验的影响因素
        内部影响因素。在开展变压器设备高压试验工作阶段,要依据试验技术相应的标准规范、技术要求,严格控制外界影响因素的干预控制,从根源上杜绝外界环境因素对变压器设备的性能影响,以更好的保证变压器高压试验工作的有效运行与推进。保护电阻对高压试验的影响。在开展试验活动阶段,技术人员要按照规定的标准规范与技术要求,选择具有一定保护性能的电阻组件,以对变压器设备进行更好的干预、保护,以保证外接电压强度在不断增强的过程中,而变压器内保持与之相匹配的电阻技术模块,使其维持在较为稳定的运行状态之下。从技术视角来看,选择较为适宜数量的保护性电阻技术组件,作为变压器设备高压试验阶段应该完成的技术环节之一。电压对高压试验的影响。在开展试验活动阶段,技术人员要严格按照规定的指导要求,并综合考虑试验变压器的真实电压和,保证试验技术阶段所施加的电压强度最高值,始终处于变压器最高电压强度的范畴之内,使得变压器设备在试验阶段一直处于较为稳定的技术状态条件下,以保证试验活动能够按时保质的如期推进,并取得预期的效果。外部环境影响因素。对于变压器设备高压试验阶段,应该对外界环境影响因素进行高度关注。(1)温度因素。在开展变压器设备高压试验阶段,外界环境的温度对于变压器设备所选配的材料影响较大,这也是技术人员应该着重考虑的关键所在。从技术视角来看,变压器所选用的材料性能具备较高强度、稳定性能,但在实际应用过程中易于受到外界环境温度的影响,尤其是在高温环境条件下,相应的绝缘性能变化明显,绝缘性能呈现出随着温度的升高而降低。故而,技术人员应该积极关注变压器设备在进行高压试验技术阶段的温度变化,为更好地获取精准的测试结果,技术人员应采取多种方式严控温度环境因素的影响,使得温度环境控制在-20~-40℃之间,以保证试验变压器设备能够长期保持在较为稳定的技术状态之下,以获取更为切合实际、精准有效的试验数据。(2)湿度因素。与温度关键因素相比较,湿度的影响也对变压器高压试验结果影响较大。在具体的试验过程中,湿度因素对于高压试验技术活动影响较大。在试验过程中,倘若电力变压器所处的外界环境湿度较大,将会严重影响到变压器的功能参数和技术状态,以致造成高压试验难以顺利推进。故而,技术人员在具体组织开展试验时,要严格控制好湿度参数,根据当前有关规范要求和工作经验,可以将湿度控制在85%以下,就能够保障变压器能够顺畅运转。(3)其他因素。

对于外界环境影响因素而言,气体组成因素、粉尘因素以及污垢因素等,同样可以对变压器造成影响。在开展高压试验阶段,除了对湿度环境、温度环境等因素进行关注之外,还要对运行环境内的粉尘分布状态、气体杂质以及污垢等因素予以高度关注,这些外界环境因素都会对试验设备的最终的试验结果产生影响,主要是由于对变压器设备的绝缘性影响较大。
        3电力变压器故障诊断方法分析
        3.1绕组直流电阻测量
        对测量变压器绕组直流电阻的方式,能对绕组便利支路以及焊接质量等情况进行检测验证。在同温度作用条件下,与同类产品的出厂具体参数值相比较,变压器内直流电阻的变化幅度应控制在2%以内。同时也可根据在不同温度条件下来测定实际电阻值的方式进行界定。
        3.2变压器设备接头组件过热的技术处理
        在变压器设备的接头端,多是使用金属铜材料为主。所以,在外界环境的影响作用下,或者与其他金属进行不良接触时也易产生局部过热的问题,这就需要相关技术人员采用相关技术进行手段干预,最大限度控制局部过热问题的发生。
        3.3变压器接地不良处理方法
        当变压器接地安装不规范或不合理时,很容易发生雷击故障,目前常见接地不良主要存在两个方面:第一,变压器的避雷装置存在故障问题,造成电阻升高;第二,变压器低压侧没有安装避雷装置,当雷电击中变压器后,会直接造成变压器损坏。针对以上两个问题,对于接地不良问题进行处理的过程中,相关的工作人员首先需要对接地线路阻值进行测量,并对造成接地线路阻值增加的原因进行分析,根据实际情况,结合设备要求,对设备进行调整,或者重新排线,并安装避雷装置。
        3.4局部放电测量
        局部放电,更多的是指受到电压影响作用下,相关电气设备的内部构造中部分位置出现非贯穿性放电现象,该类问题更多的是集中在导体边缘、油膜以及气体间隙等区域。常常由于具备较为繁杂的变压器内部结构,内部较为常见局放的影响因素,尤其是在设计层面不够合理时,现实操作运转阶段多会受到机械振动、优质劣化等因素影响而产生气泡,这就易于产生外施电压,最终导致放电问题产生。同时由于气体难以排出,局部放电现象持续存在,长期将致使绝缘老化严重。故而,对变压器进行局放试验十分必要,尤其是在新安装的110kV变压器上应如期组织局部放电试验。
        结语
        社会的快速发展,企业的发展、社会公众对于电力的需要也是与日俱增,这也对供电的稳定性、可靠性提出了极高要求。在供电过程中,变压器的稳定与否将直接决定着电力供电质量,如若出现故障,势必会影响到整个电力系统的正常运转,造成大面积停电,以致造成经济损失。鉴于此,本重点分析了电力变压器在高压试验阶段的应用现状,从内、外部影响因素深入分析了高压试验的主要影响因素,并从仪器组件故障、温度环境等方面分析了高压试验阶段较为常见的技术故障问题,并提出了变压器高压试验阶段较为常见的故障处理方式,以期更好的推进变压器高压试验的顺利实施。
        参考文献
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        [2]陈名林.变压器的运行检查维护及故障处理的相关分析[J].中小企业管理与科技,2020(08):164-165.
        [3]罗育辉.变压器运行维护要点及常见故障处理方法[J].科学与财富,2019(31):188.
        [4]张川,郭增才.变压器运行维护及故障分析与探讨[J].百科论坛电子杂志,2019(03):321.
        
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