摘要:本文围绕电力变压器故障的相关议题进行了探讨,概述了电力变压器的故障分类及其规律,阐述了电力变压器故障诊断的关键技术,论述了机遇模糊理论的电力变压器故障诊断方法,旨在不断提升电力变压器故障诊断技术水平,更好地确保企业生产过程中电力设备运行的安全性,为企业生产质量和生产效益提供可靠保障。
关键词:电力系统、变压器管理、故障诊断
1引言
在电力企业中,变压器的运行工况直接影响到日常的电力生产是否安全和高效。近年来,我国电力工业发展迅速,变压器承载的压力也有所增大,给电力变压器的正常运行埋下一定的危险隐患。为了更好地保持电力变压器的运行工况,确保电力企业的安全生产,做好电力变压器故障诊断相关技术研究是十分必要且十分重要的。
2电力变压器的故障分类及规律
短路故障:发生短路故障的原因可能是多方面的,如相间短路、内部引线短路、出口短路以及绕组间对地短路等。有这些原因引发的短路故障一方面会由于短路电流的产生而造成电气设备的机械变形,缩短设备的寿命,另一方面也会因短路电流的绝缘而引发电气热故障问题,造成很大的生产隐患。
放电故障:放电故障这一类别又分为局部放电、火花放电、电弧放电等不同情况。其中局部放电大多是由油膜或在油料中的导体边缘发生的放电故障,容易发生热击穿或绝缘击穿等设备事故。引发火花放电的情况可能有分解开关悬浮电压所引起的放电、套管储油柜或引线对套管导电管放电、铁芯接地不良放电以及引线局部接触不良引起的放电等。电弧放电的情况如引线发生断裂、分接开关发生飞弧、绕组绝缘层发生击穿等。
绝缘故障:绝缘故障有分为固体纸绝缘故障以及液体油绝缘故障。其中固体纸绝缘故障多是由固体绝缘老化所引发的,液体油绝缘故障主要是由液体油中混入了各种金属或有机杂质等,继而引发绝缘油发生老化或氧化等过程,导致绝缘故障发生。
铁芯故障:该类故障主要由铁芯多点接地或者铁芯没有接地所导致的,其中多点接地会造成环流,继而在局部形成对地悬浮电压;没有接地的铁芯极容易对地形成断续性的击穿放电现象。
分接开关故障:该类故障分为两个情况,一个是有载调压,另一个是无载调压。其中有载调压多是由分按开关停留在过渡位置所引发,而无载调压多是由电弧引起的触头接触不良造成的。
3电力变压器故障诊断的关键技术
油中溶解气体法是目前电力变压器内部故障诊断最主要且最常用的一种方法。随着电力变压器设备的不断更新和升级,目前很多电力变压器生产厂家以及有相应的配套检测装置。其检测原理是基于油中溶解气体与电力变压器之间的温度变化之间的关系来进行检测的,具体来说,由于变压器在不同的使用状态下回呈现不同的温度,而随着温度的变化,油中溶解的气体也会有成分的相应变化,同一种烃类气体在不同温度下的产生速度也不同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,在油中含有多种不同的混合气体时,可以利用油浸式变压器来对油中溶解气体进行检测,通过对油中溶解气体进行色谱分析,根据溶解气体在试验前后各项参数的变化来判断变压器是否出现异常。
在实际的应用过程中,工作人员可通过产生气体的变化特点来进行变压器故障的判断。通常情况下,由于电力变压器的长期运行使用,往往会发生一定的老化,本身产生一定的气体,但是这种情况下气体的特征表现为产生速度较慢。而当电力变压器出现故障时,气体的产生速度明显加快。对于不同的故障而言,产生气体速度又有差异。如在变压器温度很高时,产生的气体主要是乙烯,当出现放电情况时,产生的气体多是氢气,当出现电弧放电的情况时,产生的气体多是乙炔等。因此工作人员可根据气体产生的差异不同来作出较为准确的判断。
4基于模糊理论的故障诊断方法
基于模糊理论的变压器诊断方法主要是以模糊系统来作为技术依托的。通常的模糊系统主要由三部分组成,分别为模糊数据库、模糊分析处理系统以及设备的交互界面。由于模糊理论的优势在于能够针对一些不确定性的判断问题进行信息的分析、归类和传达,进而使这些不确定性问题能够以相对更加清晰的信息形态或信息形式来帮助人们做出较为科学准确的判断,进而对问题进行解决。由于电力变压器的故障也是有多种不确定性因素所导致的,因此借助模糊理论来进行故障的诊断是一种十分有效的诊断方法。在电力变压器的故障诊断中,采用模糊理论进行诊断大致上经历如下步骤。首先,将气体溶解到油液中,然后对溶解气体的相关参数进行分析,之后对参数进行模糊化处理,找出参数之间可能存在的关系,进行关系的分析或计算,最终对气体参数及相关关系进行分类并给出气体参数静态及动态分类的优化结构。
目前,在电力系统中采用模糊理论来进行实际的变压器故障诊断主要是将其应用在大型的油浸式变压器故障诊断当中,常用的依据是根据气体的产生率来进行判断。但是该方法目前只能用作对变压器故障的单一诊断,在变压器同时发生的多种故障诊断方面还没有十分成熟和完善的技术方案。为了尽量提高油浸式电力变压器故障诊断的准确度,工作人员应尽可能将多种气体的产生率以及相关参数纳入到该诊断系统中,同时结合国家及行业的规范标准来提高判断技术水平。需要注意的是,在采用该技术进行变压器故障诊断过程中,不能过于绝对化地划分比值区间,以导致判断失误。
5结语
综上所述,电力变压器故障诊断技术的提升需要在数学、物理、化学等学科技术不断提升的基础上才能有新的突破。技术人员应积极关注各项新理论新技术的发展,将其应用到电力变压器技术当中,积极推动变压器诊断技术水平的不断提升。
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论文作者:吴国云
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
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