中国电建集团核电工程有限公司 山东省济南市 250102
摘要：从电力系统的组成来说,涉及到供电所和输送电路等模块。供电的实现,离不开变压器的支持。现阶段,人们对电能的需求呈现不断增大的趋势,使用电力变压器,采取灵活转变的方式,转变电流或者电压,进而满足相应的用电需求。不过变压器使用时,极易发生零部件老化和设备接触不良等故障,影响着电力系统的运行,因此需要强化管理力度。
关键词：变压器；故障；处理对策
1电力变压器的故障类型
1.1短路故障
电力系统运行过程中,如果电力变压器的温度过高,极易造成短路故障。绝缘过热故障与绕组变形故障是短路故障中最为常见的两种情况。绝缘过热故障是因为电力系统中出现了极高的电流,产生了极高的热量。电力变压器受到高温影响,发生短路故障。绕组变形故障是短路电流对继电保护装置产生了冲击,影响了机电保护装置的正常动作。如果冲击的短路电流较小,电力变压器的绕组变形情况不会很明显,但仍会带来巨大的经济损失。
1.2绝缘事故
由于外部不利因素的干预,电力变压器在工作过程中容易发生绝缘事故。电力变压器的运行是在自然环境中进行的,它长时间暴露在风雨中,雨水会逐渐渗入至装置内部,使得电力变压器内的部件处于相对潮湿的状态。在这种工作环境中运行,最终会发生电力变压器绝缘的故障。此外,雷暴通常发生在夏季。如果电力变压器的防雷效果不是很好,可能会引起雷击事故,从而损坏电力变压器的绝缘。
1.3自动跳闸故障
根据相关数据调查显示,电力变压器在使用过程中,人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因,因此为有效地降低故障所带来的损失程度,电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析,并采取科学合理的检修策略,以保障电力系统的安全正常运转。一般来说,倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障,当检修工作人员排除故障后,可讲电力变压器继续投入使用,无须对变压器内部进行检查,可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障,电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查,逐一排除故障,同时还要采取恰当的检修技术,及时地对诱导处进行修理,以避免电力变压器爆炸现象的发生。
2变压器故障在线诊断法
2.1气相色谱在线检测技术
气相色谱仪被广泛应用在各种变压器的故障检测中,该方法具有便捷、高效、灵敏等优良特点,可以快速检测变压器油中所含各种气体的浓度。气相色谱在线检测技术的核心步骤是油气分离。目前在实际工程中应用最广泛的是通过高分子膜来进行油气分离。高分子膜对于不同的气体分子具有选择透过性,可以直接过滤出样品油中需要测定的目标气体,该方法的操作流程相比于振动脱气、鼓泡法等传统方法更加简单。
2.2红外光谱在线检测技术
红外光谱技术可以直测定油溶气体的类别和浓度,具有快速准确、非接触性及容易操作等特点。实际工程中一般使用HW-500红外气体分析仪,该检测器对热效应的敏感度很高,可以直接对油溶气体做定量分析。虽然红外光谱仪可以迅速准确的检测多种气体,但是它无法感应变压器发生故障时产生的H2且成本昂贵,所以人们近年来更加注重光声光谱技术在诊断变压器故障方面的研究。
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3电力变压器的故障处理分析
3.1铁芯接地故障
对于此类故障,可采取以下处理方法:(1)电容放电冲击法。当铁芯接地引出线断开,检修工作人员使用兆欧表,进行电容充电,在后期的放电时,进行铁芯绝缘体电阻测量。如果电阻值正常,则可排除故障,同时采取测量接地电流或者其他方式,控制故障的发生。对于不稳定接地,选择铁芯接地引出线,利用可调电阻,实现对电流的有效控制,使其<1A。(2)若故障持续扩大,则开展停电检测。在接地故障点位的判断时,可利用吊罩的方式,提高故障处理的效率。具体操作时,要保证铁芯和夹件为不连接的状态,进行空心螺旋杆对铁芯的绝缘大小测试。做好各个间隙或者槽部的检查,看是否存在螺帽以及金属碎屑,使用油或者氮气进行清理。
3.2电力变压器自动跳闸
断路器通常会安装在电力变压器的高压、中压和低压三侧，以便于保障电力变压器设备运行稳定性和安全性；电力变压器中还会安装继电保护装置。当电力变压器发生自动跳闸现象的时候，值班人员通常要快速向调度室报告情况，并准确判断出跳闸的原因，与此同时，相关工作人员可以重点检查电力变压器的火光、负荷、喷油以及短路等方面问题。如果在电力变压器内部没有发现故障，则表明二次回路误动在保护装置中的存在是导致电力变压器发生自动跳闸的主要原因。而如果在电力变压器外部没有发现任何异常，工作人员则需要详细检查电力变压器的内部运行状况，主要检查内容为直流电阻和绝缘电阻；如果仍然无法确定自动跳闸的原因，应联系专业班组进行鉴定判断，再联系调度进行一次强送，促进跳闸电力变压器重新投入使用，保证供电可靠性。
3.3变压器日常检修及维护
变压器日常维护时，应该定期巡视变压器的电压、电流、油箱油温油位，检查变压器有无震动和噪音，以明确变压器工作状态是否正常，应该灵活调整变压器日常维护周期，例如新安装的变压器，在初步工作性能稳定阶段，可以适当延长维护周期，而对于工作时间较长的变压器则应缩短巡检周期，当变压器较长时间处于过负荷运行时也应缩短巡检周期。应定期清洁的有瓷套管和绝缘子等绝缘设备，避免异物过多造成闪络，还有散热器以及冷却器的进油管和出油管等易吸附灰尘的部位。应该例行检查和测试的有分接开关包括接触的定位、转动灵活性、紧固等；检查接地电阻是否小于5Ω定值；测试变压器的线圈、避雷器、套管，避雷器接地必须可靠等。通过日常的巡检和维护，最大限度地排除安全隐患，保证变压器安全可靠的运行。
3.4绝缘受潮故障
当发生此故障,可采取热油循环处理措施,进行故障处理。具体操作的过程中,对滤油机的压力要控制为0.3MPa;对真空压力参数控制为0.09MPa;出口油温参数控制为75℃,进行热油循环处理。当温度大于60℃后,经过36h后,开展脱气处理,脱气时间控制在2-3h范围内。经过24h静置处理后,进行绝缘指标检测,看是否能够达到标准。主要检测电阻以及吸收比等,以免故障的发生,保证电力系统运行的安全性以及稳定性。对渗漏点进行处理时,油排入到油罐后,采取补焊措施,进行渗漏点的处理,同时要对损坏零件进行替换。
2.5差动故障
从电力变压器的使用实际来说,差动故障较为常见。基于差动保护原理,当电力变压器正常运行或者区外故障时,可以作为理想电力变压器,则流入装置的电流和流出电流值相等,差动继电器不动作。若电力变压器发生故障,两侧或者三侧向故障点提供短路电流,差动继电器动作。基于此能够判断故障发生点,确定本体内或者低压侧进线断路器前等故障。在日常维护中要做好此类故障的有效防范和应对,做好设备的定期检查,及时消除安全隐患,保证设备稳定运行。
结论
电力变压器发生故障,不仅会大大提升电力事故率,还会对人们的正常工作、生活产生巨大的影响,给相关产业链的健康稳定发展带来巨大威胁。故此,做好电力变压器故障诊断和日常检修工作尤为重要,需要深入探索与研究。
参考文献：
[1]王庆红.电力变压器故障诊断及检修分析[J].农机使用与维修,2018,(12):103-104.
[2]邵苠峰,樊伟,陈江波,等.电力变压器故障诊断中交互式推理的研究与实现[J].变压器,2017(03):118-119.
论文作者:孙化峰
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
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