摘要：在电力系统中电力变压器扮演着极为重要的角色,各行各业对电力系统都存在着极大的依赖性。随着电力系统向更大规模方向的发展,我国的电力系统正在致力于诊断变压器的故障与检修机械运行状态,可以有效实现我国电力系统的转变,是提高电力设备的科学性和合理性的重要基础,并在管理水平上也起到了一定积极的作用,是今后电力系统发展的大趋势。
关键词：电力变压器；故障检测技术；现状；发展趋势
1电力系统常用变压器的故障类型
1.1变压器渗油漏油
电力变压器渗油漏油不仅会影响电力线路的正常运行,造成电力行业的经济损失、影响人们正常用电,还会对环境造成严重的污染。由于在制造变压器油箱时,双面或多面的连接处在初次焊接时容易留有缝隙,因此极易导致油箱漏油。此外,在高压套管和阀门等部位胶垫安装不适,也会导致变压器漏油。不仅如此,变压器母线拉伸导致的低压侧引线偏短和防爆管内部发生故障也是变压器渗油漏油的主要原因。由于以上原因导致的常见变压器渗油漏油的情况有:油箱焊接缝处渗油、油箱胶垫安装不适导致渗油、变压器防爆管渗油、以及油箱低压侧套管渗油漏油等。
1.2电路故障
一般来说,变压器的电路故障主要是指该设备在运作的过程之中出现了出口短路以及内部短路的现象,在产生该故障之后,工作人员需要更换绕组,如果整个电路故障产生的范围比较广,那么就需要更换所有的绕组,整个故障会造成较为严重的经济损失和不良影响,因此工作人员必须要严格按照相关设备检修的实际情况对变压器进行及时的维修以及管理。
1.3绕组的故障问题
把绕组故障可以细致地划分为以下几个类型:接头的焊接处极其容易出现开裂问题、相与相间短路问题、匝向出现短路、绕组的接地故障等。分析总结以上故障出现的原因可以总结:变压器的绝缘问题出现了问题:绕组处有杂物进去,老化的绝缘体;变压器的工作力度不足;因变形导致绕组出现问题:绕组受到水汽影响;变压器的温度高。
1.4变压器接头过热
变压器截流的接头部分是其本身以及连接电网电力运输的重要组成部分。若截流接头没有连接好,容易导致接头过热,甚至会由于截流接头部分烧断,引起火灾的发生。不仅影响电网系统的运营安全,也会对国家和社会造成不可估量的损失。大多变压器设备的接头端都是铜线,没有采用铜铝相接的办法有效降低变压器接头过热的程度,加上在户外长期日晒雨淋极易引起接头磨损,导致变压器接头过热。例如,一些电力部门未能定期检测变压器接头磨损状况,对于出现问题的变压器接头不能及时维修和更换,极容易导致变压器接头过热,影响其正常使用。
2电力系统常用变压器故障的检测方法
2.1在线监测技术
在线监测技术主要使用的是振动分析法和局部放电检测法等两种。一是,振动分析法。该分析方法指的是变压器运行时,要监测变压器的振动信号的强弱,并且分析总结出现这样监测结果的原因,进而可以对变压器的运行状态进行实时的检测,有利于及时发现故障问题,在小故障酿成大故障前,便得到解决。二是,局部放电检测法。该检测方法指的是变压器在运行过程中的机械内部出现故障,进而引发了局部的放电现象,这样会影响放电的水平和放电的速度。所以有必要针对变压器的局部放电情况,加强日常地有效地判断,检测变压器安全隐患是否存在,并对这些问题进行有针对性地解决,来确保机械的安全稳定运行。
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2.2气相色谱仪技术
许多的电力企业在稳定运作的过程之中,为了有效地避免各类故障所带来的影响以及损失开始积极的采取气相色谱仪技术,通过这种技术来分析检测混合气体之中的不同组成部分。不可否认,该技术的应用能够有效的促进工作效率的提升,同时还能够真正的实现安全可靠和操作简便。另外结合相关的实践调查可以看出,气相色谱仪技术获得了广泛的应用。在进行气体检测技术应用的过程之中,许多工作人员可以通过高分子膜来实现油气的有效分离,另外高分子聚合物还能够直接透过变压器油中溶解的气体来平衡整个变压器设备,保证变压器设备的稳定运作。当然,如果情况较为特殊并且需要用到变压器,对不同的气体进行检测就可以采取纳米晶型半导体传感器,通过这种形式来促进气体的扩散,更好地实现整个设备的稳定运作。
2.3绝缘电阻试验
绝缘电阻是指在绝缘体的临界电压以下,施加的直流电压U-时,测量其所含的离子沿电场方向移动形成的电导电流Ig,应用欧姆定律所确定的比值,即。测量绝缘电阻和吸收比是检查变压器绝缘状态简便而通用的方法,可有效查出影响绝缘的异物、绝缘受潮和脏污、绝缘油严重裂化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷。在测量过程中,应短接被测绕组各引线,非被测绕组进行短路接地,依次对各绕组对地及绕组间的绝缘电阻值进行测量。
不同的绝缘设备,在相同电压下,总电流随时间下降的曲线不同。即使对同一设备,当绝缘受潮或有缺陷时,其总电流曲线也要发生变化。当绝缘受潮或有缺陷时,电流的吸收现象不明显,总电流随时间下降较缓慢。有绝缘良好与受潮时的变化。因此,对同一绝缘设备,根据的变化就可以初步判断绝缘的状况。通常以绝缘电阻的比值表示。
通常将60s和15s时绝缘电阻的比值R60/R15称为吸收比,根据相关要求,变压器绝缘要求K1值大于1.3。对于吸收过程较长的大容量设备,如变压器、发电机、电缆等,有时用R60/R15吸收比值尚不足以反映绝缘介质的电流吸收全过程。为了更好地判断绝缘是否受潮,可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量,称为绝缘的极化指数K2=R600/R60(加压600秒与60秒时绝缘电阻的比值),变压器极化指数K2一般应大于1.5,绝缘较好时其值可达到3~4。
2.4红外温度测控
利用红外温度测控技术,可以更加直观的反映出变压器运行情况下温度的高低。这一技术在我国电力系统也有着较好的应用。例如,我国国内某电力公司,其红外温度测控技术已达到可以对电力系统变压器在运行状态下各个微小部分温度进行红外分析,形成红外温度热影像,从而能更加直观和清楚地判断变压器是否在正常运行。并且,该公司的红外温度测控设备还可以在变压器温度超过正常水平之时,发出越限警报。在意外情况发生时,自动跳闸,保护机器设备,使损失降到最低。该技术目前已被各地电力公司学习应用,有效保护各地区电力系统安全运行。
2.5感器列阵技术
对于感器列阵技术而言,在变压器故障检测技术中该技术也起到了十分重要的作用。为此,电力检测维修工作人员需要熟练地掌握该项技术,并将该项技术科学合理地运用到检测故障的工作,可以有效提高变压器的安全运行指数,使得运行的状态不受到外界干扰。并且由于这项传感器具有以下的优点:选择性高、敏感度高等优点,使用传感器进行在线检测,进而提高检测故障气体的浓度的速度,有利于含量的检测,可见不但可以提高检测的速度,而且还可以提升变压器故障检测技术水平,降低变压器的检测故障的出现的几率。
结论
随着科学和技术的进步,电力变压器故障诊断检测的方法必然会不断成熟,并且在未来的电力系统运营中,变压器安全运营也将会得到更加广泛地重视。变压器故障诊断检测体制的成熟,有利于我国电力系统向体制转变,设备技术水平提高和管理方式更加科学迈进。使电力变压器运行更加安全和稳定,将是电力系统未来工作的重点和努力的方向。
参考文献：
[1]刘肖兵,唐春海.谈电力变压器常见故障及诊断技术[J].黑龙江科技信息,2017,04:53.
[2]赵秋阳,贾延甫,王晓超.变压器故障分析及处理[J].河南电力,2017,01:28-31.
论文作者:袁贵军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 电力系统论文; 技术论文; 漏油论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第27期论文;