关于10KV变压器状态检修与故障的研究论文_白丽芝

关于10KV变压器状态检修与故障的研究论文_白丽芝

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摘要:近年来,随着电能需求量的增加,变压器运行故障频发。因此,为保证10kV变压器稳定运行,对10kV变压器状态检修作业进行适当分析具有非常重要的意义。

关键词:10KV变压器;状态检修;故障

引言

状态检修是当前所有检修方式中,耗费最低、技术最先进且可靠性最高的维修制度,它为设备安全、全性能、长周期、稳定、高效优质运行提供了可靠的技术和管理保障。真正做到应修必修,修必修好的目标。此外,状态检修的直接效益体现在:设备使用寿命和使用周期不断延长、维修费用大量节约、电力系统供电以及电能可靠性不断提高、检修风险的大为降低等。

1状态检修的概念和优点

为了满足客户的要求,保证用电的安全性,进行停电检修也越来越难。根据监测到的变压器的状态来对变压器的状态进行检修,同时对出现异常的变压器进行维修。在变压器发生故障前,对变压器进行状态检查和恰当的维修,提高准确性。进行状态检修有以下3个优点:(1)合理安排维修工作,减少检修不够或检修过度的情况,保持检修的合理性;(2)避免出现盲目检修的状况,减少了变压器进行检修会给用户造成的影响,延长了变压器的使用年限;对后续的检修工作做好基础。

2 10kV变压器常见故障

2.1内部故障

所谓内部故障,主要是变压器油箱内的故障,例如,在油浸式电力变压器运行的过程中,如果发生短路或绕组出现问题,线路可能会因此出现接地故障,导致油浸式电力变压器无法有效运行。

2.2外部故障

所谓外部故障,主要是变压器油箱外部绝缘套以及引出线上的故障,例如,当施工中废油泄漏,会出现废矿物油,不仅影响变电器运行的稳定性,而且造成环境影响,因此,在该种问题处理中,应该通过滤油区域地面硬化处理有效防止废油污染,而且也可以将废油污染土壤全部转移到专门的固体废料回收站,避免油浸式电力变压器故障对电力生产以及环境发展带来限制。

3 10kV变压器状态检修技术的发展现状

当前阶段,随着科学技术的不断进步,供电企业的电力系统也进一步得到完善,变压器的检修工作也由原来的定期检修,变成了现在的运行状态检修。供电企业变压器检修人员需要采用先进的技术,并按照变压器的运行参数对其进行检修。产生变压器检修变化的原因主要有以下几点:第一点是社会用电量的增加,如果供电企业还采取传统的方法对变压器进行定期检修,会降低变压器的有效运行时间,使其不能按时转化电能和电压的等级,影响供电的效率,因而无法满足社会上的用电需求。第二点是基于经济性的原因。由于供电企业扩大了规模,拥有变压器的数量也随之增加,导致传统的定期检修变压器的方法,不适应供电企业当前的检修需求,并且无法保证检修和维护的质量。因此,当前阶段,大部分供电企业采用的都是变压器状态检修方法,对变压器状态进行实时检测,及时有效的发现变压器在运行过程中出现的安全风险,并对其进行及时的解决,节省维修成本。以往的检修技术与方法,已经无法满足变压器检修的要求,不能提高电网运行的性能,也不能保障电网供电的质量和安全。

4 10KV变压器状态检修策略

某变电站一号主变压器在停电试验阶段发现10kV套管出现高温失灵情况。该变电站10kV主变压器型号为SZ6-6500/36±3*3.5%,连接组别为Z,d13,短路阻抗为6.85%。在更换套管之后,采用色谱跟踪法对绝缘油进行分析发现变压器油中总烃、氢气含量明显上升。

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4.1 10kV变压器状态检修流程

首先,借鉴绝缘油色谱分析理论,变压器维修人员应对主变压器铁芯接地电流进行测量。测得铁芯接地电流为90.0mA,在正常值上限以下。在获得铁芯接地电流数据之后,组织开展停电试验。测得10kV直流电阻测试三相不平衡度为55%。

其次,综合采用色谱分析、红外测温等技术,对变压器油进行色谱分析,确定该10kV变压器中主要成分为乙烯。且后期10kV变压器内部温度远超正常数值。

再次,对10kV主变压器侧端调压开关、10kV主变压器出线连接点、导电杆连接点进行逐一测试。并在10kV主变压器油放出后,对10kV主变压器侧调压开关进行测量。发现10kV主变压器三相触头位置均出现不同程度的烧灼情况。

最后,通过对一号10kV主变压器铁芯接地直流电阻、绝缘电阻数值分析,可首先排除该10KV主变压器接地短路风险、环流风险。随后对直流电阻进行进一步测试,确定该10kV主变压器存在高温过热故障。即高温绕组接头接触不良。

通过对10kV主变压器故障位置进一步分析,确定该10kV主变压器故障位置为低压相接头连接位置。结合红外线测温图像分析结果,发现绕组接头位置为主要热力故障源头。即由于10kV主变压器绕组接头长时间处于箱体油浸内。再加上绝缘油良好的散热性及导电杆良好的热传导性,促使整体变压器热量向上部套管传递,最终致使整体套管出现高压套组故障。在确定变压器故障原因及变压器故障部位之后,依据IEC标准、国际标准GB1094的相关规定,10kV主变压器维修人员可对变压器吊芯低压相进行解体整修。在10kV主变压器解体整修过程中,发现该10kV主变压器低压相绕组软连接位置、导电杆连接螺栓位置均出现不同程度的松动情况。且导电杆连接螺栓位置无备帽。随后在10kV主变压器低压相接头位置紧固处理后,测得三相直流电阻测试结果为58.98mΩ、55.96mΩ、52.10mΩ,低于标准值限度。同时考虑到10kV主变压器吊芯整修费用、设备运行要求,在整体套管位置主要采用了微创型修复模式,10kV主变压器恢复正常运行。

4.2 10kV变压器状态检修要点

一方面,基于10kV变压器电压适应范围广、电流适应频谱宽的特点,在实际10kV变压器状态检修过程中,10kV变压器状态检修人员可以10kV变压器油位、电流为检测要点,利用色谱频谱分析技术、油箱频谱分析技术,对10kV变压器各模块技术参数进行全方位在线监测。如在油气监测色谱法应用过程中,可对油中溶解的一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等气体进行检测。随后采用温水传感器对油中微水进行测量。结合专门进水、回油管路的应用,可以在变压器正常运行的情况下进行维护管理。

另一方面,在10kV变压器状态检测过程中,10kV变压器检测干扰信号为检测主要影响因素。因此,在10KV变压器状态检测过程中,相关检测人员可以利用局部放电检测技术,减弱变压器检测阶段产生的异常电流干扰信号。如利用自适应滤波技术可以对单一放电脉冲时域、时频、频域进行逐一分析。结合指纹图谱,自动识别声声多放电源定位及三维空间构型。此外,针对10kV变压器绝缘类故障,10kV变压器检修人员可综合考虑变压器运行状态温度、周边环境湿度、绝缘油运行特点等因素,依据局部放电变压器状态,综合采用脉冲电流法、超声波检测法等方法,对变压器运行状态进行评估诊断。保证10kV变压器安全、稳定运行。

结语

综上所述,在10kV变压器运行管理过程中,利用状态检修技术可实时对变压器的运行状态进行分析和评测,降低设备检修工作量,提升管理效率,降低配电变压器检修成本,取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]李树梁. 10kV变压器状态检修与故障分析[J]. 中国新技术新产品,2014(13):62-63.

[2]侯志成. 10kV变压器状态检修与故障分析[J]. 工程技术:文摘版,2016(14):284.

论文作者:白丽芝

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期

论文发表时间:2019/7/31

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