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电力变压器状态检修及故障诊断方法

麻金平 黄金亮
  
民间故事选刊·教育博览
2023年12期
浙江城北送变电建设有限公司 浙江杭州 310000 浙江城北送变电建设有限公司 浙江杭州 310000

摘要:电力变压器作为整个电力系统的关键设备,其作为输配电设备对整个电网安全运行具有重要影响。目前,愈来愈多变压器存在故障频发、绝缘老化的现象,常常由此而引发大范围停电事故,对居民生活、社会生产等等都带来了极大的损失与影响;现场修复难度大。如何及时开展变压器维护与状态检修工作,分析由此引发的故障具有重要意义,文章对此展开了有关论述。

关键词:电力变压器;状态检修;故障诊断

引言:在中国市场经济迅速发展的大环境中,中国各领域已经步入快速发展的态势,人民群众对电力的需求量和要求也越来越大,尤其是对电力系统供电的连续和可靠性有着较高要求,电力系统的供电也迎来新情况和新考验。电力变压器是电力系统供电的关键设备,电力变压器检修直接影响电力系统电能能否正常生产和运行,当电力变压器发生故障问题时,将严重威胁电能安全和充足供应。所以,对电力变压器检修中常见的问题及应对措施开展研究非常有必要,这也是电力系统亟待开展的一项重要任务。

1.电力变压器介绍

电力变压器就是把某一种交流电转换为具有相同频率和不同峰值电压的静止电气设备。变压器既能把高电压改为低电压来满足各级用户的需要,又能把低电压改为高电压把电能输送到需电区域。在社会经济高速发展与科技不断进步的今天,电能已充分融入了现代人生活中,并成为必不可少的组成部分,无论是工业生产,工程建造还是日常生活中衣食住行等各方面都离不开电能这一活动的基础。电力正常供给是确保国民经济生产与人民日常生活得以顺利开展的支柱产业,所以电力系统运行的稳定性与安全性得到了各行业的广泛重视。变压器担负着电能转换与输送的任务,在电力系统运行过程中处于重要地位,其一旦失效,就可能引发其他电气设备失效,甚至影响到整个电力系统正常运行,经济损失无法估量。因此,努力提升电力变压器状态检修的技术水平,减少变压器出现故障的概率,对于电力工业发展具有十分重要的作用。

2.电力变压器的常见故障

2.1仪器组件故障

在开展变压器高压试验的时候,仪器组件出现技术性故障的情况也是比较普遍的,很容易损坏变压器设备,使之不能正常运行。就高压试验变压器内部结构而言,其本身主要由高压输出线圈,原边圈及专用线圈组件组成,且原边线圈及高压输出线圈二者间匝数比及输出电压参数值应严格等效。

2.2变压器冷却系统故障

丧失冷却系统将导致变压器不能正常工作,冷却系统故障主要由冷却系统内故障器件产生问题引起,而发电厂变压器冷却系统24小时都在工作,所以长期工作极易产生上述问题;其次是风机发生故障。针对风机的使用寿命比较短的问题,如果没有及时更换风机将会发生风机故障的情况,那么冷却系统将不能正常工作。

2.3变压器油位异常

首先是油面假象。当变压器运行时,由于油标管卡住、油枕式呼吸器卡住、油箱、油袋内充气、油表上油变湿、含油量偏高或偏低、油呼吸塞卡住等原因,都会引起假油位。其次是变压器油水平过低,不能正常工作。造成变压器油面降低的原因有:变压器油面严重,或长期存在漏油;另外一种就是巡视人员在检测油样时,多次取回油品,但都没有再补充;如果温度太低,就会造成枕油贮存不足,或是枕油尺寸太小,不能达到工作要求等。

2.4变压器渗油漏油

对于变压器油箱的渗漏,如果在渗漏的初期就能得到有效处理,而在渗漏的后期就会出现更大的渗漏,渗漏出现之后就必须立即采取措施来防止渗漏的范围扩大。当变压器出现轻微漏油时,应及时补充机油,在加油时,要注意先将重瓦斯保护改为透出信号,并根据泄漏的严重程度,采取降低负载等适当的措施。当严重的漏气造成油面迅速降低时,应停止使用重气体的保护性信号。当有条件时,应在变压器停电后,立即对其进行处理;在任何情况下,都应该立刻采取措施阻止石油泄漏。

3.变压器产生故障的原因分析

其故障主要有以下几个方面:一是在电磁场计算中,导线受到的机械力不够,线圈和引线间的电绝缘间距不够;导致变压器耐短路、耐雷击性能较差。其次是产品的制作与技术标准不一致,工艺水准较低,主要表现为:零件地处理粗劣、材质的偏差等。还有很大一部分的变压器没有及时、规范地对其进行检修,比如:在安装过程中没有做好细致的工作,在安装大修后没有对其进行适当的烘干处理等。还有一些变压器因为发现不及时,或者受到检测能力的限制,没有能够对故障进行有效的控制,任由其出现而持续地恶化。损坏的避雷器和错误的操作也会引起故障。此外,在变压器正常工作的时候,因为长时间的工作,以及来自机械、电、热的冲击,会导致变压器发生一些不可逆转的变化,而这些变化中最常见的就是变压器油和绝缘材料的老化。从总体上看,变压器的绝缘老化是一个缓慢的过程,但在一些不正常的情况下,这个过程会明显加快,从而导致变压器的故障。

4.变压器的故障诊断方法

4.1变压器DGA故障诊断方法

为了确保变压器正常工作,这就要在故障诊断中加强对其的重视程度,并采用科学高效的诊断方法,从而能够整体促进故障诊断质量水平的提高。科学地应用DGA诊断方法可以起到很好的诊断作用,所称DGA诊断方法是一种油中溶解气体的分析方法,即从变压器中提取油样并对脱出气体进行分析鉴别与定量分析来判断是否发生故障。在判定变压器是否存在故障时,可与气体含量相联系,参照《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中关于气体含量的要求值,在超过要求值时应特别关注,并可参照气体要求值中相应的内容进行诊断。另外,还可以根据产气率来判定变压器有无故障,结合《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中的相关内容,提出了一种产气率法,该法可分为两类,一类是按每一天某一种气体的平均生成率,另一类是以某一类气体在每一天或转换成一个月时的平均生成量,另一种是按该类气体在各运行天或转换为月时的生成量的平均值计算。

4.2诊断变压器故障类型的方法

为了能够对变压器故障问题进行有效的解决,这样就必须要对故障种类进行清楚的了解,才能够帮助解决现实中存在的问题。目前,诊断方法没有统一的标准,常用的有本征气体法、比例法等。比如,在特征气体法实际应用的时候,也就是与油品中特征气体含量相结合,来判断故障类型。比如,一般性过热故障,总烃含量相对较多,而严重性过热故障时,总烃相对较多。但是,C2H2还没有构成总烃的主要组分,并且H2含量较高。但是,不同的比值法对故障的判定也有不同的方法,通常采用带代码的和不带代码的比值法,带代码的比值法又可分为改进三比值法和IEC三比IEC三比值方法在应用中具有明显优点,表现为判断时较为简单化、分类较为细致、便于操作等。而改良三比值法之应用则主要以前者之方法为基础加以改良应用。

4.3智能故障诊断系统方法

在开展变压器故障诊断工作中,应用智能故障诊断技术是一种行之有效的手段,可以提高变压器故障诊断的总体工作效率。在智能诊断系统方法应用中,系统诊断流程就像医生为患者看病一样,首先对变压器展开检查,判断其是否存在故障,若存在,则看其属于哪种故障,然后进行针对性的处理。智能故障诊断系统包括多个子模块,其中一个子模块就是根据变压器内部的各种状态,对其进行分类,并对其进行分类。在此基础上,采用信息融合的方法,实现对多种工况信息的综合分析,以实现故障诊断。在模糊聚类诊断模块的应用下,能够对特征气体进行故障诊断,从而提高故障诊断的质量和效率。

4.4局部放电信号诊断方法

在变压器故障诊断方法中,利用局部放电信号来进行故障诊断也是一种较为先进的手段,变压器绝缘故障中,在开展变压器故障诊断工作中,应用智能故障诊断技术是一种行之有效的手段,可以提高变压器故障诊断的总体工作效率。在智能诊断系统方法应用中,系统诊断流程就像医生为患者看病一样,首先对变压器展开检查,判断其是否存在故障,若存在,则看其属于哪种故障,然后进行针对性的处理。智能故障诊断系统包括多个子模块,其中一个子模块就是根据变压器内部的各种状态,对其进行分类,并对其进行分类。在此基础上,采用信息融合的方法,实现对多种工况信息的综合分析,以实现故障诊断。在模糊聚类诊断模块的应用下,能够对特征气体进行故障诊断,从而提高故障诊断的质量和效率。

4.5特高频诊断的方法

在对变压器进行故障诊断方法应用时,借助特高频诊断方法也较为重要,利用该诊断方法能够实现较高检测频段,有效规避常规局部放电测量电晕和开关操作等诸多电气干扰,且检测频带较宽,检测灵敏度较为突出,能够对变压器故障种类检测与定位起到积极促进作用。

5.检修策略

5.1准确分析变压器油中的溶解气体

要想减轻和减少电力变压器故障发生的次数,工作人员就要做好相关的故障诊断工作,而整个诊断工作又可分为多个时段,其中在最早的诊断阶段,对于电力变压器绝缘油故障诊断最为普遍。通过对变压器绝缘油溶解期进行分析来判断变压器故障发生与否,并通过一些行之有效的研究资料来说明这一诊断技术很早就被世界各国电力企业所接受,不仅如此这一诊断技术还开始在世界范围内进行全面的推广应用。通过长期的实践和探索,可以看出,当前国内在判断电力变压器绝缘油溶解气体时,主要采用的是比例法和诊断法,这种分析方法可以快速、准确地分析出电力变压器发生故障的具体条件。当然,这些方法并不能做到全部的精确诊断,还存在着一定的局限性,不能对电力变压器出现的各类故障进行客观、精确的判定。

5.2对绝缘电阻进行检测

在一定程度上,绝缘电阻的测试就是要有效地测试电力变压器绝缘性的好坏,在整个测试过程中需要精确地判断出温度及电磁场与某些化学方面因素等等。从而充分地认识到给绝缘系统带来的影响整个试验过程去判断温度及电场、化学因素对绝缘系统的危害程度,该试验过程能够迅速排查变压器受潮情况及其抗绝缘劣化变形情况。在电力变压器绝缘电阻测试中,工作人员一般选用R60绝缘电阻进行测试,全过程还控制在1分钟内对绝缘电阻进行指标测试。社会的持续发展加速了科技的进步,电力变压器开始被广泛地应用于市场中,同时绝缘电阻干燥过程也随之增加,绝缘电阻绝对值呈增长趋势,测量中,吸收比值变化能够对电力变压器所遭遇电阻问题做出正确的判断。

5.3定期对电力变压器进行检查

伴随着人们生活质量不断提升,对电力的需求也逐渐加大,这就使电力系统常常处于超负荷运行状态,这种情况之下,电力变压器往往会发生严重损失,从而导致电力变压器存在故障问题。所以,电力企业为了确保电力变压器能够正常使用,必须针对电力变压器进行定期检查,排查出电力变压器存在的故障,并加以修复,这样才能确保电力变压器正常工作。通常,电力企业有关工作人员在开展电力变压器定期检修操作时,需从如下方面入手:一方面有关工作人员需结合电力企业的运行状况,电力变压器的工作状况等内容来拟定检修方案,同时还要结合设备所处的特定工作环境来拟定检修计划,以确保电力变压器能够正常运转。

5.4加强检测工作人员的技术水平

电力变压器发生任何问题后,工作人员应在第一时间内对电力变压器进行维护保养,必须在整个维护保养过程中强化自身操作技术,并不断完善检测技术,以提高检测期间的维护保养效果。为使电力企业能够维持长久稳定的发展,检修人员技术水平要不断得到改善,检修人员要经常接受相关知识培训,还需要提升其技术,组建出一些综合技能和综合技术都比较强的队伍,从而确保这支队伍检修人员具备职业道德和技术能力等等。不但如此,电力企业也可以采取扩招的方式来招聘到一些精通高新技术的人,也可以招聘到一些高学历的人,并在这众多的人当中进行层层筛选,最后把部分考试合格的人留下来。技术人员有必要将自身检修经验及时进行交流,并在检修过程中学会交流与切磋,从而将实际检修和诊断经验进行更好的传递,从而便于电力企业对电力变压器故障发生的重要原因进行归纳,从而进行有效的检修方案。

结束语

总之,变压器在整个电力系统运行中具有非常重要的意义,它的安全运行直接影响到变电站正常的工作和生产,也影响到电力系统供电的连续性和可靠性。为此,应注重电力变压器检修工作,强化检修中常存在问题以及其导致问题产生的原因等综合认识,并把握好解决问题应对故障的有效措施,增强电力变压器故障防范能力,切实做好故障发生防范,延长电力变压器寿命,保障电力变压器安全高效运行,进而促进整个电力系统综合供电水平和质量的提升,促进我国国民电能资源利用连续性和可靠性的增强,为实现我国经济社会良好发展打下强大基础保障。

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