摘要:目前,随着电网建设规模的不断扩大,人们对电网提出了较高的要求,同时电力变压器的日益增加也加大了电网的运行压力。电力变压器作为电力系统当中的重要设施,其运行状态直接决定着电网的供电水平。基于此,为了提高电网的运行效率,文中重点研究了电力系统变压器状态检修技术。
关键词:电力系统;变压器;状态检修技术;研究
通常情况下,电力能源的供应情况同国民经济的发展以及人们的日常生产生活息息相关,并且还在促进社会的发展中发挥着非常关键的作用。随着各个行业的规模不断扩大,对电网运行也随之提出了越来越高的要求。一旦变压器发生故障,就可能无法保证电力系统的安全稳定运行,基于此,一定要加强重视对变压器状态检修技术的应用。
1电力系统变压器状态检修技术
对电力变压器状态检修技术进行分析时应该从寿命评估、故障检测、信息管理以及决策等方面入手。基于此,要想实现状态检修,就应该构建设备监测和检测系统、运行检修决策系统以及设施统一管理系统。
1.1 变压器状态检修的监测技术
1.1.1在线监测技术
对变压器实施在线监测主要是为了分析与收集变压器特征信号后,确定变压器的运行状态,以此来发现变压器发生的初始故障,同时还要对故障状态的蔓延情况进行监测。现阶段,国际上越来越重视对电力变压器在线监测技术的研究,并相继提出了多种方法。
1.1.1.1油中溶解性气体分析技术
由于变压器中所发生的故障不同,因此,产生的气体也不同。要想实现对变压器绝缘的检测,就应该对油中气体的成分、含量、产气率以及相对百分比进行分析。几种具有代表性的油中溶解气体,比方说,氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔和乙烯等往往被用于研究特征气体。各种气体的组成部分和含量被检测完之后,采取特征气体法或者是比值法来确定变压器发生的内部故障。
1.1.1.2局部放电在线监测技术
变压器中发生故障或者是运行条件较差时,可能因为局部场强较高而引发局部放电(PD)。PD水平以及其增速的显著变化,可以对变压器中正在发生的改变产生指示或者是体现出绝缘内部因部分缺陷状态而形成的固体绝缘的漏洞、金属颗粒以及气泡等。如果局部出现了放电现象,不仅会产生电气信息,而且还包括声音和其它非电气信息。为此,从整体上来看,应该采取电气测量法与非电测量法来检测局部放电[1]。
1.1.1.3振动分析法
短路或者是绝缘发生老化等均会导致变压器绕组出现变形的现象或者是改变引线的结构。此种在机械方面存在问题的变压器极易引发一种后果比较严重的内部绝缘失效。振动分析法 的应用可以有效地对此种变压器故障进行监测。通过分析与监测变压器振动信号,进而实现对变压器的状态监测。
1.1.1.4红外测温技术
红外测温技术就是通过红外探测器对被测对象的红外辐射信号进行接收,经过放大处理之后,转化为规范的视频信号,接着再利用电视屏或者是监视器将红外热像图显示出来。一旦变压器引线未接触好或者是超负荷运行等均可能造成导电回路局部较热。除此之外,铁芯多点同地面产生接触也可能导致铁芯过热。
1.1.1.5频率响应分析法
频率响应分析法能够有效地判断出变压器是否绕组或者是引线结构是否偏移。绕组机械位移可能导致电感或者是电容产生微变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而,频率响应分析法就是通过对此种微变来实现监测变压器绕组状态的。
1.1.1.6绕组温度指示器
绕组温度指示器主要用来对变压器绕组的温度进行监测,发出越限报警信号,并且在必要的情况下开启保护跳闸。现如今,已经研发出了一项用来监测大型变压器绕组温度的新型技术,也就是把一条光纤接入变压器绕组,从而便于对绕组的实时温度进行直接测量。这样不仅有利于创新变压器的评估建模技术,而且也实现了对绕组温度状态的实时监测。
1.1.1.7恢复电压法
恢复电压法属于一种以绝缘系统的整体状态为基础对变压器使用寿命进行预测的监测方法。此种监测方法通过一个直流电压为绝缘系统提供电能,到达预先设定好的充电时间之后将电路短路,实施局部放电。短路时间只需要一半的充电时间,再进行开路,在电极两端会构建一个恢复电压。此恢复电压的最大值同绝缘材料的极化水平成正比,而且初始斜率同极化的传导率成正比,也就是材料使用的周期越长,退化现象就越来越严重,那么响应的初始斜率就越来越高。
1.2其它状态监测方法
低压脉冲响应测试不仅是一种对变压器状态进行监测的有效方法,而且也是一种用来判断变压器能否通过短路试验的方法。另外,变压器状态监测还包括一项关键内容,即监测变压器的有载调压开关。据研究表明,对于配备有载调压开关的变压器来说,较易发生的故障就是OLTC的故障,它在发生的所有故障中所占的比例约为41%。由此可见,有必要对OLTC 的监测与保护方法加以研究。除此之外,变压器状态监测的常用方法还包括绕组之间的漏感、油的相对湿度以及绝缘电阻测试方法。
2变压器的寿命预测
现如今,预测变压器的剩余使用时间是监测和诊断工作的主要内容之一。大部分既存的变压器寿命预测方法,只单纯地对负荷、温度以及绝缘材料的实际情况进行了考虑,然而,变压器发生短路的频率、过电压频率以及设计缺陷和检修等因素也可能对变压器的使用性能造成影响。基于此,要想对变压器的使用寿命进行准确的预测,就一定要获取到相关运行情况与历史信息,同时还要进一步掌握变压器的技术应用情况。就当前而言,用来预测变压器寿命的主要方法有统计法、整机加速寿命法以及以聚合度测定为基础的方法[2]。①统计法。此种方法先用于统计处于运行状态的变压器,再预测寿命。虽然此种方法不需要较高的成本,但是对于刚刚开发的变压器来说无法在出厂之前获取到寿命数据;②整机加速寿命法。它使用变压器或者是模拟试品来开展加速寿命试验,以此来预测变压器的使用寿命。虽然此种方法相对完善,但是却需要较高的成本,因此,也无法将变压器产生损坏的内在机理描述出来;③以聚合度测定为基础的方法,此种方法设计并且达到了进行绝缘纸老化试验的目的,与此同时,还对绝缘纸的聚合度以及变压器寿命的计算公式进行了推导,构建出了基于聚合度测定的变压器寿命预测机制。从而可以在出厂之前对最新研发的变压器进行寿命预测。而且其试验成本仅仅为采用整机加速寿命试验法所需成本的百分之一[3]。
结束语
综上所述,随着电网与科学技术的快速发展,传统的电网设备检修方式早已无法同时代的发展潮流相适应,对设备进行状态检修的目的就是为了及时有效地处理变压器发生的故障,从而不仅能够节约维修设备的成本,而且还可以保证变压器的安全稳定运行,以此来推动电力行业的可持续发展。
参考文献:
[1]张旭.电力变压器状态检修技术研究[J].新型工业化,2016,6(6):75-78.
[2]王固明.电力变压器状态检修技术的研究[J].中国科技纵横,2016(11).
[3]刘继宗.电力变压器状态检修技术的研究[J].中国科技纵横,2016(11).
作者简介:
戴喜明(1985-11),回族,河北石家庄,从事电力系统变压器检修工作;
论文作者:戴喜明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
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