摘要：变压器承担着电压转化的重要任务，电力试验在变压器故障分析有着一定作用，为了保证变压器设备的稳定运行，做好电气试验工作是必然可行的。文章主要结合变压器故障，对电气试验展开分析与探讨。
关键词：电力试验；变压器；故障分析；设备试验
引言
变压器作为最主要的输变电设备,在运行的过程中,由于其处于电力系统末端配,所以变压器的整体数量和总容量非常庞大,一旦变压器出现故障,则很容易造成整个电力系统的运行受到影响,所以必须要加强对于变压器运行稳定性进行防护。在对变压器进行故障检查时,最主要的还是应该利用电气试验对变压器故障的成因进行综合的判断,促进变压器的稳定运行。
1变压器故障基础分析
变压器故障指的是变压器运行中出现的各种故障。其主要的类型包含:单相绕组部分线匝之间的匝间短路、绕组之间的相间短路、单相绕组或者是引出线通过外壳所引发的单相接地故障等。从变压器故障诊断优点分析来看,在油中溶解气体分析,实施故障诊断,其不仅是一门学科,也是一门艺术,正确的诊断需要与科学原理以及实践经验相互结合起来,需要不同学科知识的相互综合以及不同专业人员的相互配合。利用油中气体的合理分析,可以针对变压器内部的故障以及故障的性质进行早期的诊断,如故障的具体类型、发展趋势、严重程度等,并且提出相对应的改善措施,这样可以满足不停电的检测要求,也可以实现早期的故障诊断,其具有明显的指导意义。针对电力变压器故障检测的试验,其检测技术主要包含:对检测项目之中重要的信息进行合理的选择;在信息挑选之后,这样才方便对主要信息进行检测处理;基于实际信息的检测,才可以对检测的方法进行对应的选择;通过分析可以找到故障出现的实际位置;针对变压器故障发生的位置进行合理的分析,并且做好相对应的检修处理,这样才可以让变压器快速投入正常的运行与使用环节当中去。针对变压器的故障,其主要包含内部与外部两个部分。在不同的变压器位置上,如本体、绕组、分解开关、引线等位置,所引起的故障性质也会有所差异,如电气故障、非电气故障等,甚至有时候还会出现两种故障的共生。在针对变压器进行故障检测的时候,主要为了了解故障的性质,分析故障的严重度,同时也可以了解后续故障具体的蔓延情况。在对变压器故障进行检测的时候,仅仅依靠电气试验,很容易出现误判,或者无法判断具体哪一部分出现故障。而仅仅依靠油色谱的数据,还无法准确地判断故障的位置,因此,就需要考虑彼此之间的相互结合。
2变压器主要的故障及原因
2.1绕组形变故障
在变压器中,如果因为短路电流而导致变压器内部受到冲击,就很容易出现绕组故障。电网中实际运行的电力变压器,经常会因为不同的原因而受到短路电流的冲击,其中最严重的就属于近期短路故障,短路冲击电流能够使得变压器的绕组承受的电动力瞬间升高至数百倍,导致绕组温度急速升高,所以线圈的机械能变弱,引起变压器绕组故障。当变压器遭遇短路电流冲击之后,很难承受如此强大的短路电动力,所以会产生故障,由于受到短路冲击而引发变速器故障已经逐渐成为主要的原因之一。在电力系统实际运行的过程中,要想检测短路冲击电流则必须进行离线检查,但是却并不能够灵活地反映出变压器绕组故障,而且准确性也不高,所以这就导致电力系统的稳定运行,存在一定的安全隐患。还有一些变压器的绕组线圈出现比较小的变形时,并没有破坏绝缘所有的检测都能够正常,这样就导致频率响应法以及短路电抗法,均不能够准确地判断绕组存在的故障。而在变压器故障诊断中,通过利用离线吊芯检查的方式,不仅会消耗大量的人力、物力、财力,对变压器自身也会造成一定的影响,所以必须要改进检测方式,通过实时在线准确地判断变压器绕组故障的原因。
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2.2铁芯故障
由于电磁感应原理,在电气系统运行过程中,铁芯部分会因为磁场变化导致的硅钢片长度伸缩随之而产生周期振动。而其伸缩率与铁芯的形变量成正比关系,而铁芯形变量的加大,会进一步引起振动频率的增加,而使之产生的电磁信号出现误差。在正常的情况下,铁芯振动频率一般以100Hz为基本频率,同时附加高频信号,从而使之振动的信号波产生正弦分布,使变压器正常工作。而变压器正常时,铁芯必须实现可靠接地,从而避免悬浮电位以及持续放电情况。当其接地点超出两点以上时,硅钢片之间的电位会由于不均匀分布产生环流现象,从而使之出现接地发热,变压器的可燃气体进行接触后,极有可能导致放电及碳化故障。综合进行分析,出现铁芯故障,有可能的原因有4点,其绝缘层出现损坏及受潮。变压器存在油污,使绝缘性能进一步下降。箱体有零件脱落,使硅钢片局部出现短路现象。铁芯绝缘漆掉落等原因暴露空气中,从而引发铁芯故障。
3电气试验在变压器故障分析中的应用
3.1做好试验前的准备工作
为了确保电气高压试验的有序进行，在实际情况中就必须要提前做好相关的准备工作。这些准备工作具体包括以下几点内容：其一，借助专业的设备和技术，来检查和分析电力变压器的实际运行状态，确保电力变压器正常工作。其二，根据电气高压试验的实际要求来选择合适的试验设备，确保试验设备的性能可靠，从而确保试验工作能够有序开展，并且能够达到预期的效果。其三，根据电力变压器的实际组成结构来选择合适的技术措施，确保所选择的技术措施都能够具有科学性和合理性。其四，在开展电气高压试验的过程中，如果所用到的电源容量比较大，那么在这个时候，还需要选择性能可靠的试验设备，确保试验设备与电源容量之间的匹配性合理，从而确保试验工作顺利开展。其五，在开展试验工作之前，相关的工作人员还需要将温度控制在合理的范围之内。
3.2湿度与温度
电力变压器高压试验结果的精确性受到外界环境空气温度与湿度的影响较大,因此,如何想要提高电力变压器高压试验结果的精确性,就需要将这两种因素对实验结果造成的影响降到最低。在进行实际实验的时候,可采取多次对比实验,从而提高实验结果的精确性。相关研究资料显示:随着外界空气环境湿度的增加,电力变压器高压试验的结果与实际状况之间的出入就会越大;外界空气环境的湿度直接影响了实验结果的精确性;因此,在进行实际实验的时候,必须严格控制实验场地环境的湿度,从而提高实验结果的精确性。绝缘材料的绝缘性能不是一成不变的,从物理学的角度来看,材料的绝缘性能会随着温度的变化而不断变化,具体变现为负相关,也就是随着温度的升高,绝缘材料的绝缘性能会出现明显下降,对于电力变压器中的绝缘材料来说,亦是如此。受到外界环境温度的影响,电力变压器绝缘性能的变化也会导致高压试验的结果和实际存在出入。基于此,为了避免外界环境温度与湿度对电力变压器高压试验结果的产生影响,应当尽可能确保试验环境处于恒温且干燥的状态。除此之外,空气环境湿度的增加,游离的水分子在带电离子的作用下,会大量聚集在绝缘材料的表面,使得绝缘材料表面形成导体,间接影响了电力变压器高压试验结果的精确性。
结语
保证电力变压器正常、安全运行,高压试验是必不可少的一项工作。电力变压器在高压试验的过程中会受到很多因素的影响,比如环境、温度、湿度、人为因素等。避免这些这些因素对实验造成影响需要操作人员按照规范,以及实验按照可控制范围内的要求进行,确保每一个高压实验环节的安全性、完整性,最大程度的满足电网运行的各项基本指标。
参考文献:
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[3]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.
论文作者:刘琪,王立强,单涛,袁爱玲,张磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 电气论文; 高压论文; 电力变压器论文; 精确性论文; 《电力设备》2019年第1期论文;