电气试验在变压器故障分析中的应用研究论文_王红艳,王鸿祯,任毓

电气试验在变压器故障分析中的应用研究论文_王红艳,王鸿祯,任毓

(国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西吕梁 033000)

摘要:自工业革命开始后,人们逐渐开始使用电能,随着这些年的发展,人们对于电能越来越依赖。而变压器在电力行业中的作用不可替代,保证变压器的正常运行意义重大,而电气试验能够及时的发现变压器存在的问题,所以在电力行业中应用很广泛。基于此文章对电气试验在变压器故障分析中的应用进行探讨,以供参考。

关键词:电气试验;变压器故障;应用

引言

电能是现代社会应用最广泛的二次能源,无论是日常生活还是工业生产,离开了电能这个社会就没有办法运行下去。在这几十年的经济发展中,人们对电能的需求越来越大,变压器作为电力行业中非常重要的一部分,如果缺少变压器,电能将无法安全地送入用户家中使用。一旦变压器出现任何问题,都将会对某一区域内居民的日常生活产生严重的影响。电气试验作为一种新兴技术,不仅可以判断出变压器故障出现的地方,还可以根据以往的经验用一定的方案解决这些故障。

1电气试验的作用

在电力行业中,无论是损耗严重的,还是容量较小的都需要进行试验,这种试验在变压器线路中的作用是非常巨大的。比如说进行的短路试验、直流电阻试验、绝缘油试验等都对整个电力运行是不可缺少的,这些试验可以避免很多事故的发生,可以减少很多的经济损失。电气试验可以准确地对变压器进行分析。了解变压器内部的情况,[4]判断其内部是否已经发生了问题或者即将发生问题,然后使用相应的解决方案解决这些问题,为电力行业的工作人员带来了很大的便利,不再需要随时随地进行各个变压器的检查。

2变压器的介绍

2.1变压器的缺点

世界上没有绝对完美的东西,变压器也同样如此。虽然变压器大量应用于现代社会,但是这并不代表变压器没有缺点。根据变压器在日常生活中的使用,人们观察发现,变压器主要有以下几个缺点:其一,变压器经常会出现接触不良的问题。变压器内部因为使用线圈(通常是铜线圈)经常会出现内部线圈和其他东西接触不良的问题。无论是哪一种原因导致的接触不良问题的出现,都会使得线路中的电流不稳定,不平衡,从而使得变压器无法正常的使用。变压器的开关是经常使用的东西,经过多次使用后,开关难免会出现一些接触不良的问题。并且,由于高压,在变压器中经常会多多少少地产生一些火花。在使用绝缘油的时候,油会在变压器的开关出形成油污,这些油污导致变压器内部的电阻增大,[2]随之而来的就会导致部分接触面的灼伤。其二,在变压器中经常会使用一些性能并不优异的材料导致变压器整体绝缘性并不好。为了保证变压器内部的绝缘性,经常会使用一些绝缘油来增加它的绝缘性,但是这些绝缘油中肯定会含有一些杂质。这些杂质在高压下逐渐从油中分解出来,然后汇集在一起,当数量达到一定程度的时候,就会影响优质绝缘油的绝缘性,从而使得变压器绝缘性能不断降低而出现各种故障。

2.2变压器常见故障

2.2.1风冷故障

变压器在运行过程中,风扇经常会振动摩擦,再加上外部环境的影响,很可能引发风冷故障。常见的变压器风冷故障有两种:第一,变压器风冷系统异常。引发这一故障的原因很多,比如电源开关故障、交流接触器接触不良、电机绕组故障等都有可能引起故障的发生。第二,风扇发出异响。这类现象主要是风叶触碰电机端盖或电机轴承缺少润滑油造成的。

2.2.2渗漏故障

变压器渗漏属于高发故障。变压器渗漏会严重影响变压器的外观,还会对生态环境造成污染。同时,变压器的密封状态会从完全密封变成半密封,使外部水分逐渐渗透到变压器内部,造成绝缘受潮,从而严重影响变压器的使用,造成安全隐患。以下原因都会造成变压器渗漏:第一,没有对变压器进行科学合理的维护,没有及时发现小故障,久而久之就会引起变压器渗漏。第二,一些厂家为追求企业效益最大化,节约生产成本,导致零部件质量不合格。

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2.2.3磁路故障

磁路部分主要由变压器的铁芯和夹件两部分组成。铁芯的质量对变压器至关重要,会直接影响磁路整体质量。如果铁芯存在质量瑕疵,变压器的磁路整体质量也会大打折扣,严重影响变压器的使用性能,甚至引发运行故障。在变压器的运行过程中,经常会出现变压器铁芯接地不良、局部过热和跳闸的现象,这要引起足够重视,及时解除隐患,避免影响变压器的磁路性能。

3常用的几种电气试验

3.1直流电阻试验

在变压器内部一定要保证绝缘性,人们经过成千成万次试验发生油具有良好的绝缘性,而且油是液体,具有流动性,能够充满变压器的内部,从而排出空气,有着其他绝缘材料不具备的优势。另外,当使用油充满了变压器内部的时候,还可以阻止空气进入变压器中氧化材料,降低了因为空气氧化而减少材料寿命的风险。

3.2变压器短路试验

在一个地方建设了变压器后,当变压器运行的时候,不可避免地会出现各种各样难以预料的短路问题。在变压器使用中,最常见的短路主要有:变压器内部线圈因为绕组发生的线路短路;因为油箱设置不合理而出现的油箱电阻过大,导致这部分电路产生的热量过大而形成的短路等。

3.3介质损失角正切tanδ试验

介质损失角正切tanδ试验是一种使用较多且对判断绝缘较为有效的方法。将交流电压加到电路中,求得绝缘有功电流分量与无功分量的比值作为绝缘功率损耗的参考依据。测量tanδ主要用于检查变压器是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等。tanδ的测试可用简易式西林电桥和介质损失角测试仪等设备进行测试。根据电力设备预防性试验规程DL/T596—1996规定,测量的tanδ值不应大于出厂试验值的1.3倍。必要时可通过观测tanδ与外施电压的的关系曲线,观测tanδ是否随电压上升,用以判断绝缘内部有无分层、裂缝等缺陷。介质损耗角正切tanδ的测量有两种接线方式,分为正接线测量与反接线测量。当试品不接地时采用正接线方式,试品接地时采用反接线方式。

3.4交流耐压试验

交流(耐压试验是针对某些局部缺陷,考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法,对保证设备安全运行有重要意义。交流耐压试验能真实有效地发现绝缘缺陷,但因它属于破坏性试验,会使原来存在的绝缘弱点进一步发展,因此必须在被试品的绝缘电阻及吸收比测量、直流泄漏电流测量及介质损失角正切值tanδ测量均合格之后进行,以免造成不必要的破坏。对于变压器这种电容量较大的试品,一般采用串联谐振的方法进行现场试验,采用调感和调频进行谐振补偿。利用串联谐振作耐压试验有两个优点:若被试品击穿,则谐振终止,高压消失;击穿后电流下降,不致造成被试品击穿点扩大。

结束语

因为涉及到人们的日常生产和生活,人们对电力行业的正常运行越来越关注。考虑到变压器在电力行业中的重要作用,电力公司想要让整个电力系统安全的运行下去,就必须先解决变压器使用安全的问题。而电气试验作为新时期解决变压器故障的一种行之有效的方法,因为其省时省力,方便快捷,准确无误而大量应用与电力行业的检查维修中。电气试验不仅可以减少电力公司的损失,还可以延长材料的使用寿命,更可以保证电力行业的运行。

参考文献:

[1]汤晓明.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].科技风,2018(31):149.

[2]袁平.影响变压器试验的主要因素及故障分析技巧[J].科技与创新,2017(21):99-101.

[3]高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程,2017(20):46-47.

[4]秦赫彬.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].智能城市,2016,2(11):257.

[5]吴立增.变压器状态评估方法的研究[D].华北电力大学(河北),2005.

论文作者:王红艳,王鸿祯,任毓

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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