探究220kV变压器短路故障问题及对策论文_姜仕伟,朱庄斌

探究220kV变压器短路故障问题及对策论文_姜仕伟,朱庄斌

(上海久隆电力(集团)有限公司变压器修试分公司 上海市 200436)

摘要:在现代社会的发展过程中,随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,人们的生活水平在一定程度上已得到了一定的提升,因此对影响人们生活的电力系统也给予了足够的重视与关注。其中,在整个电力系统正常运行的过程中,变压器是其中的一个重要组成部分,其在一定程度上直接影响着电力系统的运行质量。但是在实际的运行过程中,变压器也会受到一定因素的影响而出现一系列的问题,例如变压器短路故障问题,因此在实际生活中相关人员应对此给予一定的重视与关注。

关键词:变压器;短路故障;问题;对策

变压器是电力系统的主要设备之一,在电能的传输和转化过程中起着至关重要的作用。变压器作为变电站的核心设备,变压器的质量对电网的安全运行起着重要的作用。变压器是由铁心和线圈组成,线圈是变压器电路的主要部分,是变压器的心脏。变压器线圈内流通的电流受环境和负荷影响,也在不断发生变化,也就是说电网环境的优劣也直接影响变压器的可靠运行,电网受天气状况的影响,也会出现不同程度的波动,如果电网遭受恶劣天气,电网就会发生明显波动,将会给变压器的安全运行产生危害。

一、变压器故障原因分析

1.1低压线圈强度差

低压线圈强度差是变压器产生短路问题的一个主要原因。线圈是变压器的一个重要组成部分,其线圈内的电流极易受到环境和负荷的影响。当前,在实际生活中使用的低压线圈和旋绕组结构的轴向弹性较大,在短路时会产生强烈的振动,而在线圈振动时端部线板也极易松散,从而会破坏匝间绝缘,而在这种情况下易发生短路问题。以上现象都在一定程度上表明变压器内部线圈的质量较差,极易造成变压器短路问题。

1.2线圈轴向压紧装置不良

在当前的变压器工作过程中,线圈的轴向压紧大都是采用绝缘压板的,而这种结构对低压线圈压紧却存在着一定的弊端。对于低压线圈来说,其一般位于内侧,因此在装配时低压线圈的压紧程度很难控制,从而在实际运行中极易造成内高外低的高差,而这种偏差的存在会在一定程度上造成压板折断现象的产生,从而给整个电力系统的运行带来一定的阻碍。

1.3重合闸投入不合理

重合闸投入不合理也是造成变压器发生短路问题的一个重要原因。在220KV变压器运行的过程中,重合闸的使用在一定程度上增加了本不存在的重复冲击,从而使当前的变压器线路产生投入不当的问题,而这便是重合闸投入不合理的体现,其对变压器的正常运行也会产生一定的影响。

1.4变压器运行维护不良

在220KV变压器的运行过程中,变压器的运行管理和维护对电力系统的正常运行也会产生至关重要的影响。但是,在实际的实践过程中,相关人员并没有对此给予一定的重视与关注,致使时常造成变压器运行维护不良的情况,从而引发变压器短路故障问题的产生。例如,在实际工作过程中,工作人员没有科学合理地使用设备、对设备没有进行定期的检查与管理、发生故障问题没有进行及时地维修等问题,其都会在一定程度上影响变压器的正常运行。

1.5新产品承受短路可靠性低

随着科学技术的不断发展,新型的变压器产品技术在一定程度上得到了运用与推广。但是对于一些新产品来说,其在承受短路问题上的可靠性较低,一些新产品在设计时为了降低报耗或减少铁芯尺寸,则会将压板改为绝缘压板,加之一些制造厂商没有对设备产品进行认真的实验研究,从而会使压板在遇到短路问题时极易被冲击,从而表现出缺乏一定可靠性的问题。

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二、变压器的故障问题诊断技术分析

2.1推理诊断技术

在进行变压器故障的技术诊断过程中,必须要对电力变压器的整体结构进行详细的分析,对于电力变压器的设计、构造等,都需要工作人员进行了解,这样才能在一定程度上实现对于现场情况的诊断。推理诊断技术,主要包括以下几个方面:第一点是相对简单的阀值比较法,也就是通过对电力变压器的故障的诊断,避免出现判断的标准过于绝对化的问题;第二点是复杂模式识别,通过此技术可以进行复杂数据的测定,从而帮助实现对电力变压器故障的快速诊断;第三点是综合故障诊断法,通过人工神经网络与证据理论等多种现代化的方法,实现对于故障的诊断。

2.2红外线诊断技术

除了溶解气体技术以外,在变电器的维护工作当中,对于红外线技术的使用也非常普遍。在红外线的原理当中,有许多相关的技术可以被利用在对电力设备的检查当中。根据相关研究者的调查分析,结果发现红外线技术可以有效的对电力变压器的故障进行检测,其主要是通过红外线的波长,对变压器的整体温度进行探测。根据红外线波长的不同,可以实现对变压器温度变化的实时监测,并在第一时间内对电力变压器进行故障排查和检修,确保变压器的稳定运行。

2.3人工智能诊断技术

随着现代化科学技术手段的发展,在提高了人们生活水平的同时,也为我国的企业发展提供了先进的技术支持,人工智能技术也逐渐被应用于对于电力变压器故障的诊断当中。在人工智能理论的支持下,通过与目前所了解的故障诊断经验,通过电子技术的使用,建立出相应的故障诊断与检修的资料库,通过对于资料库的不断完善,可以为电力检修工作人员提供更多的技术理论支持。

三、变压器故障问题解决对策实例分析

3.1故障后检查

3.1.1故障设备运行情况

该主变投运以来运行状况良好,未发生重大紧急缺陷,曾经历3次非近区短路,期间各项试验均按照规程开展且结果合格。其中,变压器油色谱试验共进行了22次,三相总烃含量均在20μL/L以下,无乙炔,测试结果无异常。

3.1.2现场检查及试验情况

故障后,检查发现故障点位于#1主变变中构架上,同时也在其他2台主变变中构架上发现杂草。对#1主变进行色谱跟踪试验,结果乙炔含量超标。转检修后,进行绕组变形等诊断性试验及停电检查,发现绕组变形、直阻不合格。根据试验数据分析判断变压器内部出现放电现象,可能存在绕组变形、匝间或股间短路等现象。

3.2故障原因分析

故障发生时变电站所在区域为雷雨大风天气,站外杂草被大风刮起,散落至运行中的设备构架上,导致#1主变压器中构架上绝缘击穿,是设备故障的直接原因。但变压器受外部短路电流冲击是诱因,变压器本身抗短路能力不足是主因。

3.3核查建议

首先,根据变压器抗短路能力核查情况,对抗短路能力较差的变压器进行绕组变形试验;其次,对遭受出口及近区短路的变压器要及时进行绕组变形测试,确认无明显变形时,再结合其他试验数据决定其是否可安全运行;最后,对新变压器应及时进行绕组变形测试,建立绕组变形档案,方便日后分析与比对。

结语

当前,对于电力的使用更加普遍,而因为变压器的故障问题所产生的安全事故也越来越多。因此,只有保证对于变压器问题的认知和优化处理,才能从根本上规避相应故障带来的安全危险以及经济损失,保证整体火电厂的顺利运行。

参考文献

[1]刘康军.一起220kV变压器短路故障问题诊断和处理[J].科技风,2013.

[2]孟丹.基于变压器绕组短路故障分析研究[J].江西建材,2015.

[3]姜俊莉,王勇焕.一起外部短路引起的变压器故障分析[J].安全、健康和环境,2015.

论文作者:姜仕伟,朱庄斌

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/6

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