变压器故障诊断和检修策略研究论文_侯洋

变压器故障诊断和检修策略研究论文_侯洋

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摘要:随着近年来我国科学技术的不断发展,电力变压器技术得到了大幅度地改善,但是在实际中,变压器仍会发生故障,在一定程度上影响着变电站的运行质量,因此要努力提高变电站故障诊断和检修工作,确保电力系统安全运行。

关键词:变压器;故障;诊断;检修;

变电站中的变压器是变电站中的核心设备,其由众多的部分组成:变压器器身、变压油、铁芯、调压装置以及冷却和保护装置等。在众多的组成部件中绕组和铁芯是其中最关键同时也是最核心的部件。铁芯主要是由导磁性较强的硅钢片所组成,通过硅钢片形成闭合的回路在变压器工作时形成电磁感应通路。在铁芯上缠绕着一、二次绕组,绕组所使用的线材主要为铝线或是铜线按照多层线圈的方式套装在铁芯上从而形成高、低压侧绕组。做好变电站中的变压器的维护需要对变电站中的变压器的结构熟练掌握,并在此基础上结合变电站中的变压器的具体情况做好对于变电站中的变压器的维护,保障变电站中的变压器能够安全地运行。

一、变压器常见的故障问题

在电力系统运行过程中,由于设备老化、输电网络电压等级提升等诸多因素的影响,变压器会发生各种故障,其常见故障类型主要分为以下几种。

1.按回路划分的常见故障问题

回路故障是变压器较常遇到的故障之一,而根据变压器中回路的差异,电力变压器的常见回路故障主要包括三种类型,分别是电路故障、油路故障与磁路故障。在变压器长时间运行中,热故障、点故障的产生都易导致电力变压器出现上述三种回路故障,从而影响到变压器及整个电力系统的正常安全运行。

2.按故障部位划分的常见故障问题

在电力变压器长时间运行过程中,根据变压器发生故障的不同部位,可将变压器常见的故障划分为绕组故障、套管故障、绝缘故障与引线故障四种类型。绕组故障是指因不同绕组线匝间发生短路而造成的变压器故障。套管故障是指变压器内部绝缘套管出现破损、闪络等问题,导致内部发生短路,进而造成变压器故障。绝缘故障包括两种,一种是固体绝缘故障,另一种是液体绝缘故障。引线故障是指变压器引出线间产生的故障。

3.按故障现象划分的常见故障问题

过热故障也是变压器常见的一个故障,而变压器出现过热故障,常常伴随着H2、CH4、C2H2、C2H4等气体的释放。因此,在判断变压器是否出现过热故障时,可将上述气体的释放作为判断依据之一。根据过热严重轻度的不同,可将变压器常见的过热故障划分为四种类型,包括轻度过热、低温过热、中温过热及高温过热。若变压器出现过热故障的原因与内部的绝缘材料有关,那么伴随着过热故障的产生,变压器也会释放大量的CO、CO2等气体,而这也是判断变压器出现过热故障原因的一个重要依据。

二、变压器故障诊断方法

1.油中溶解性气体分析法

目前,通过绝缘油实现绝缘散热的油浸式变压器的应用最为广泛,这种变压器容易在热应力等因素的影响下出现绝缘油、绝缘纸老化问题,同时生成不同故障气体。由于不同故障位置所生成的故障气体在成分上具有较大差异性,因此可以通过分析故障所产生气体中各种成分的含量、比重,以此诊断变压器所发生故障的类型。

2.外部特征监测法

当变压器出现放电故障时会随之出现一系列的外部特征,包括电脉冲、电磁脉冲等电性特征以及发光、发热、异常噪声等非电特征。因此,通过对上述电性及非电特征的监测,能够较为准确地判定放电能量强度以及发展趋势等信息,从而准确诊断变压器放电故障。

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3.红外测温法

当变压器出现过热故障时,由于故障导致变压器产生大量热量,因此可以通过对热量进行监测来实现故障诊断。目前常用的方法为红外测温法,该方法利用红外测温技术对变压器故障时的热量进行监测,然后将监测结果转化视频信号进行显示,以此诊断故障类型并进行故障定位。

三、变压器检修策略

变压器是变电站中的重要组成部分,应当积极做好变压器的维护检修,以预防和排除变电站中的变压器中的故障隐患,从而确保变电站中的变压器能够处于较为良好的工作状态。

1.要做好变压器的综合分析工作

要对运行中的变压器开展有效的检修、维护工作,必须要做好各项因素的综合分析工作,具体包括以下几点因素:参考变压器检修准则中推荐的相应检修周期与检修项目;分析变压器的结构特征情况与制造情况;汇总变电压运行过程存在的缺陷;分析干式变压器出现的故障情况以及故障的实际解决情况;对过去的电气试验记录结果以及局部的放电值结果进行分析;分析温控装置的实际运行状态与周检期间。

2.要做好变压器的定期检查工作

对于安装在发电厂、变电站内的电力变压器,应该对其温控显仪表的显示值进行定期监控,要根据现场过程对监视仪表的抄表次数进行确认,将变压器超过额定电流的情况进行及时记录。对于安装在无人值班变电站的电力变压器,应该对记录的电压、电流、绕组温度等进行定期检查。做好电力变压器的定期检查工作对进一步规避变电压器故障有着重要的作用。

3.要做好变压器的预防性维护工作

除了做好变压器的日常检查外还需要积极做好变压器的预防性维护检修,提高变压器的使用效率和使用寿命。变压器的预防性维护检修主要针对的是变压器的易损部件,通过定期对易损部件进行更换维护用以避免变压器出现故障,提高变压器的使用寿命。变压器预防性检修通过定期更换变压器中可能出现故障的部件用以在孕育故障状态下排除变压器的故障,降低变压器故障的发生率。

4.运用先进的科学诊断技术减少故障的发生

从技术原理分析,变压器故障红外诊断技术主要是遵循红外线的相关原理。在采用变压器故障红外诊断技术对电力变压器出现的故障进行检测和判断时,需要借助专业的红外检测仪器对出现故障的变压器内部进行探测,依据探测出的红外波长,判断变压器各部位元件的温度,综合分析变压器出现的故障现象、元件温度和内部探测结果,以便实现对变压器故障类型及原因的准确判断,为变压器维修方案的制定提供科学依据。

利用红外诊断技术判断变压器故障的方法包括多种,如图像特征分析法、温差判断法等,主要适应于探测变压器出现的内部热故障和外部热故障。当变压器出现热故障时,可利红外诊断技术对变压器进行探测,借助红外热成像判断变压器外部出现的热故障及其原因,如漏磁引起涡流造成的故障、绝缘层损与外部接头接触不良等引发的故障等,通过分析探测结果,制定相应的解决或维修方案,有助于准确、及时排除变压器出现的故障。对变压器内部出现的热故障,可利用红外热成像初步判断变压器内部出现故障的位置,结合对变压器所出现故障现象的分析,以及常见变压器内部故障部位的判断,找出变压器内部出现故障的类型及原因,科学设计维修方案,促使变压器故障能够及时解决,从而保障电力系统的安全、稳定运行。

结束语

综上所述,电力变压器故障诊断过程是非常复杂的,涉及到机械、检测、通信、化学、电子、自动控制等多个领域,具有极强的综合性。因此,电力企业应选择正规厂家生产的配电材料及设备,避免因变压器自身质量的问题产生的故障。另外,电力企业的工作人员应严格地遵守电力变压器的规程制度和加强学习。确保电力变压器安全运行。

参考文献:

[1]吕齐军.侯先超.主变压器检修技术及缺陷处理建议[J].科技创新与应用,2017(03)

[2]王士强.董启锐.李科文.浅谈电力变压器常见故障及处理[J]. 建筑工程技术与设计,2018(1).

[3]林龙涛.陈祺文.变电站主变压器故障检修技术分析[J].工业B,2017(12).

论文作者:侯洋

论文发表刊物:《河南电力》2018年11期

论文发表时间:2018/11/28

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