解析电气试验在变压器故障分析中的应用论文_陈新

解析电气试验在变压器故障分析中的应用论文_陈新

(贵州送变电工程公司试验研究院 贵州省贵阳市 550002)

摘要:近年来,人们对于电力的要求越来越高,尤其是在变压器方面,电力系统之中最主要的组成部分就是变压器的运用。与其他电力设备相比它发生故障的几率相对较小。但是一旦发生故障,需要确切的进行判断,判断故障的类型,以便使用恰当的措施来解决问题。

关键词:电气试验;变压器;故障;应用

一、变压器故障处理必要性

近年来,电力科技水平不断提升,电网调度系统所配备的专用电力设备更加多样化,35kV变压器是未来电力工程改造不可缺少的装置。从实际应用情况分析,35kV变压器所设定的功能类别较多,适应了大范围电网操作模式运行要求,从而促进了35kV变压器的普及应用。变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备,会受到电场的作用、导体发热的作用、机械力损伤、化学腐蚀作用以及大气条件的影响等,在这些外界因素的影响下,可能逐渐产生缺陷,甚至发展为故障,而电气试验是能够保证电力变压器安全运行的重要措施,对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用。

二、变压器故障原因分析

2.1绕组故障

①故障现象。变压器差动保护、瓦斯保护动作开关跳闸,严重时变压器防爆膜破裂,变压器油喷出。

②原因分析。一般变压器构造可分构体、铁芯、线圈和绝缘。构体包含外壳、上盖和夹层,可容纳变压器本体并装满绝缘油,并防止外面湿气与水侵入。铁芯提供磁通道让线圈之间利用电磁效应感应电动势。线圈圈绕于铁芯上,结合了分接头切换器提供所需要的圈数比,用以转换出需要的电压。绝缘部份则有高压套管、低压套管与绝缘油等,套管是做为一次侧、二次侧线圈与引接系统间的有效绝缘,绝缘油为带电部位与外壳或相间的绝缘,另配合冷却系统的运作将变压器铁芯体所产生的热传导出来并冷却,以增加线圈的使用寿命。

2.2套管故障

①故障现象。变压器差动保护动作开关跳闸,常见的是变压器套管被炸毁、闪落和漏油。

②原因分析。密封不良,绝缘受潮劣化,或有漏油现象;呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理;变压器高压侧(110kV及以上)一般使用电容套管,由于瓷质不良,故而有砂眼或裂纹;电容芯子制造上有缺陷,内部有游离放电;套管积垢严重。

2.3分接开关故障

①故障现象。同变压器绕组故障相似,变压器差动保护、瓦斯保护动作开关跳闸,严重时变压器防爆膜破裂,变压器油喷出。变压器抽芯检查,可发现分接开关表面熔化与灼伤,相间触头放电或各接头有放电痕迹。

②原因分析。连接螺栓松动;带负荷调整装置不良和调整不当;分接头绝缘板绝缘不良,接头焊锡不满,接触不良,制造工艺不好,弹簧压力不足;油的酸价过高,使分接开关接触面被腐蚀。

2.4铁芯故障

①故障现象。变压器温度异常升高;变压器油检发现甲烷(CH4)气体升高;抽芯检查铁芯有直流电阻低。②原因分析。变压器铁芯是用来转换一次侧与二次侧线圈之电能,当电压施加于一次侧线圈时,激磁电流随即流经其线圈,而线圈中的电流会在铁芯中产生磁场;这个磁场就可以将一次侧线圈之电能转换到二次侧线圈中。在这个电能的转换期间,铁芯内部会因为其接缝、结构以及磁场通过铁芯材质本身的一些阻碍而产生损失。依照线圈和铁芯的相对位置可分为内铁式和外铁式。外铁式的铁芯像是日字型,高低压的线圈都缠绕于中间的铁芯上。内铁式的铁芯像口字型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因高低压线圈的电流大致相反,因此高低压线圈会造成彼此互斥应力,又外铁型的线圈缠绕于铁芯中,故外铁式的铁芯具有良好的制衡作用。又依照铁芯的形状则可以分为积铁芯与卷铁芯。积铁芯是由导磁系数高的硅钢片堆积而成,因其接缝位置的激磁电流成弯曲状故会增加铁损,目前一般变压器铁芯都采用积铁芯。卷铁芯则是由整卷的硅钢片卷绕而成,其铁损与激磁电流都比积铁芯还来的小。卷铁芯加工容易适合大量生产,但铁芯窗不宜设计成过高。铁芯窗过高时,散热与装配等过程中易使铁芯受到较大的机械应力,影响其特性。

三、电气试验判断变压故障

在一般情况下,变压器的排查工作都是由电气试验的数据来进行判断的。电气试验指的是相关的电气设备,系统等等在投入的时候,判断他的有无安装以及质量问题的一项试验。在进行变压器试验排查的时候,电气试验通过测试所的相关数据与正常的数据进行对比分析,然后判断出变压器的绝缘性是否良好,还有引线之间接触是否良好和分接开关压接是否良好等等,以此来判断出是否可以投入到正常的使用之中和使用的性能方面。

3.1电气试验

在进行电力试验的时候,要严格的按照试验流程,然后再进行规范的操作,用来确保实验的数据准确性以及真实性等等的问题。在进行数据对比的时候,要严格进行数据对比,具体情况进行具体解决,具体进行分析对比。在进行试验判断变压器的时候,倘若数据分析发现变压器存在任何问题或者安全隐患,需要进行及时的排除,以便确保电气系统和电力设备的正常运行。对电气试验的人员来说,需要熟练的进行变压器的知识掌握,需要利用变压器的电气试验数据来进行变压器故障的分析,判断以及故障排除等状况,对于不同的情况需要进行不同的处理,在进行节约处理的时候,需要节约故障的资金和时间,还要将故障的损失降到最低。

3.2电气试验判断法

平常来说,电气试验可以准确的判断处变压器的内部潜在性的故障以及缺陷。但是在具体的试验之中,比如说局部放电试验,短路试验,交流电实验,空载等项目中,难度较大,会增加负担,需要注意方法。这项试验项目的复杂性和难度会随着变压器的电压容量的增加以及变压器等级的增加会增多更大的难度。在一些实验研究之中,色谱分析会使得结果更加好,对于有针对性的制定试验方案,减少了不必要的电气试验,提高一些准确率,可以有效地判断内部故障的效率,进而进一步加快事故的处理。

3.3电气试验作用

在电气设备之中,损耗严重,需要进行测验,特备时对于较小容量的设备,这对于变压器的线路有着重要的作用。在现阶段之中,由于线路摩擦导致变压器出现问题,内部出现故障,这些特殊的气体含量剧增,有些气体溶于油脂中,导致发生内部故障,因此进行实验必不可少。准确地进行掌握各种分析,掌握各种方法,今早的发现内部的错误,掌握发生的情况,及时的采取措施,防止设备损坏,用电气试验来判别故障的情况,准确的判断位置以及变压器的潜在故障,为大修提供更多的指导和依据。

结语

在实际的试验操作过程中,相关的操作人员必须保证专业、负责、专心,应当严格遵守相关的实验相关标准和规定,以科学的态度确保每一个操作步骤的安全性和完整性以及科学性,降低由于人为因素带来的不必要的失误。

参考文献

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[2]孙莹;高贺;李可军;梁永亮.基于多时段信息融合的配电变压器运行状态评估模型[J].高电压技术.2016.

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陈新(1971.5-15),男 ,贵州省贵阳市人,大学本科学历,单位:贵州送变电工程公司试验研究院,电气调试队长

论文作者:陈新

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/14

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