摘要：以状态检修系统110kV电容式电压互感器的故障检测为研究对象，采用油色谱技术和红外测温技术的应用进行故障诊断，在诊断过程中，发现B相电压互感器内部存在严重过热，并通过结合崩解检查和电气实验来验证故障诊断结果，结果表明，状态维护可以有效地应用于变压器的故障诊断，便于及时准确地进行故障诊断，并希望为相关人员提供帮助。
关键词：电压互感器；故障诊断；状态检修；技术应用
对于电气设备的检修工作，基于成本，安全和无污染，状态检修是重要的检修手段之一。通过对设备状态，检查和维护等的整体评估和状态分析，实现电力设备安全运行，降低检修成本是一种合理的检修策略。状态检修可以及时处理电力设备的安全故障，克服定期维护的随机性，减少人力投入，科学开展维护工程，由此，可以延长电力设备的使用寿命，并且在整个维护过程中都是目标。一旦变压器发生故障，需要及时排除故障，以减少经济损失并确保电力设备的正常运行，为了有效地消除故障，通常需要确定故障原因和故障位置，当变压器工作异常时，可以从其外观反映出来，例如，声音异常，气味异常，外壳极度过热，其他检测方法可用于检测；从电气设备不间断运行的角度来看，电气设备的在线检测可以充分反映设备的运行情况，使员工能够更好地掌握设备的运行状态。
1.电压互感器状态检修概述
与传统的电力设备维护相比，在传统维护的基础上进一步优化状态维护，进行定期维护，以设备的运行信息参数为维护依据，可以有效地判断设备的运行状态。目前，以下大修技术包括在电力设备的维护中：红外测温技术，绝缘油的气相色谱分析和局部放电检测。对于电压互感器，状态维护技术主要包括油色谱分析和红外测温技术。其中，红外测温技术可以在设备不接触或停止采样的情况下，直观，快速地检测设备的运行情况，实时监控设备，判断设备运行中的健康状况，及时发现潜在的安全隐患，为制定合理的维护计划提供科学依据，是实现状态评估的有效手段。此外，国际公认的绝缘油气相色谱分析是一种快速检测电气设备故障的方法，主要原则是使绝缘油在正常运行和故障运行下分解不同的产品，从而分析溶解在油中的气体组分和浓度含量，以便于及时检测装置中可能的故障。通过这种方法可以检测一般电压互感器的常见故障，例如内部过热和绝缘湿度[1]。
2.电压互感器故障诊断中状态检修技术的应用
2.1应用三比值法和特征气体法进行故障分析
某供电公司的工作人员发现，当110kV变电站的红外测温状态结束时，某无线PTB相电磁单元的温度过高，当外部温度为26℃时，主体的最高温度可以是46℃。按照国家红外诊断规范对带电设备的要求，我们采用综合加热装置判断方法判断电磁单元，发现变压器有严重的过热现象；然后工作人员从110kV母线PT取油并完成了实验测试，三次油色谱测试结果表明，测量数据超过国家标准。我们使用三比值法和特征气体法分析B相色谱实验。 发现当使用特征气体法时，可以看出B相的PT总烃较高，乙炔含量大于总烃，并且乙炔等的含量被占据。 占总烃量的6％，氢气占氢气的25％。因此，可以使用特征气体法初步判断B相电压互感器内部存在严重的过热现象，使用三比值法的更具体的定义和编码规则，可以发现三比值法，比率码为002，并且根据故障在变压器内部存在严重的过热现象。通过实验测试，比率法和特征气体法三种方法联合测试，发现B相电压互感器内部存在严重过热现象，而这种现象主要是由于引线夹螺钉的松动，绕组门之间的短路，铁芯的饱和等引起的，而且，三比值法还可以判断变压器油中的水分超标，内部有一定的水分[2]。
2.2停电检验
工作人员可以安排停电检查。 具体检查项目包括电容测量，绝缘电阻测量和介电损耗测量。电容式电压互感器的结构原理如图1所示。
2.3设备解体检查情况
当我们拆卸变压器时，我们发现装置的注油口和密封圈有明显的污渍，电磁装置油箱内的原装部件也被污渍覆盖。当去除油污时，在部件表面上没有观察到腐蚀，并且当拆卸中间变压器时，发现缠绕部分的绝缘严重老化。
2.4设备过热故障分析
通过上述绝缘油气相色谱的实验结果，通过三比值法和特征气体法的结合判断出上述变压器内部存在严重过热，内部水分较为严重。潮湿主要是由于进油口和出油口在取油后不能保证密封，这导致外部潮湿和雨水在长期运行过程中通过间隙进入变压器。设备的内部过热主要是由于导线夹螺钉的松动，或铁芯的饱和以及绕组匝之间的短路造成的。根据变压器的现场分解和高压实验，可以判断中间变压器绕组的绝缘由于过热而严重劣化，并且性能大大降低，在查看了历史维护记录和维护记录后，我们发现该变压器在一年前断电后进行了维修，当油开启时，工作人员可能无法修复油的进口，结果，电磁单元容易被潮湿和雨水弄湿，由于水长时间混合，油沉积在外部金属构件上，从而降低了外部引线的绝缘性能。此外，电磁单元的水分也会降低设备内部的绝缘性能。 当设备长期运行时，产生的热量不能排出，存在严重的过热现象，导致初级绕组的绝缘损坏，并且加热效应长时间累积，进而导致绝缘电路老化，影响装置的可靠性和安全性[3]。
图1 电容式电压互感器结构原理
2.5解决措施
对于110kV母线电压互感器B相异常过热，可以提出以下建议：首先，在调试新的动力设备的过程中，有必要在投入运行之前将硅橡胶应用到设备的注油口和进油口，为了防止空气中的水分和雨水进入注油口，烧杯内的电子元件受损。运行过程中的动力设备需要结合停电检查注油口，并及时密封。此外，在对设备进行大修后，应检查进油口的密封情况，以避免由于密封不良导致的动力设备的异常情况。电容式电压互感器的故障描述可用于红外测温或油色谱实验状态维护工程，可有效防止电力系统安全事故，保证电力设备的正常运行。在未来的维护工作中，还应加强对动力设备状态的维护；最后，工作人员在国家维护期间应严格遵守油标准规范，以免因操作不当造成电力设备异常[4]。
结束语
综上所述，使用红外温度测量并结合绝缘油色谱检测方法来判断变压器产生的故障位置和故障类型，通过设备分解实验和停电实验来测试状态维护的有效性；实例表明，状态维护可以通过各种监测方法有效地了解变压器的实际运行情况，并及时准确地找出故障点；此外，通过状态分析，给出了相应的风险评估和解决措施，可以有效防止同一故障类型出现，完成设备的过程管理工作。
参考文献：
[1] 程祝媛.状态检修技术在电压互感器故障诊断中的应用[J].电工电气，2017，35（3）：35-37,48.
[2] 朱广宇.状态检修技术在电压互感器故障诊断中的应用[J].仪器仪表与检测技术，2018,9（7）：47-48，52.
[3] 黄兰芳.状态检修技术在变压器故障诊断中的应用[J].中国高新区，2018,8（1）：142-143.
[4] 唐崇年.电力互感器故障综合测试诊断技术的研究和应用[D]北京：华北电力大学，2012．
论文作者:邹鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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