状态检修技术在变压器故障诊断中的应用张天旭

状态检修技术在变压器故障诊断中的应用张天旭

张天旭周红珊

国网天津市电力公司检修公司天津市300000

摘要:随着变压器的制造技术、检测技术以及故障的诊断等技术,能够开发出较为系统连贯的检测变压器在线状态的装置,并且在原有的基础上创新出更加高效率的检测状态特征的方法,创造出更适合检修变压器状态的系统,能够更加全面的使变压器良好的运行成熟操作变压器状态检测是更好的运行和保护变压器的重要条件。

关键词:状态检修;变压器;故障;诊断;应用;分析

1导言

传统的变压器检修存在种种弊端,导致变压器难于以可靠的检验和维护工作实现经济性运行,特别容易因疏漏和过检出现变压器受潮、过热和短路,严重影响变压器的功能当前检修工作推行状态检修技术,状态检修有利于克服传统检修方法的不足,以在线检测和寿命评估的方式有效应对变压器各部件检修方向的差异性,是使得推广的电力设施检测和维护技术。

2变压器的监测技术

变压器的监测技术是收集变压器状态量的根基,是实现在线监测极其重要的一个方面为了实现变压器在线监测,要对变压器运行中出现的信号等各种信日、进行采集和分析,以此来判断从变压器工作状态,能够及时检测出变压器工作过程中出现的故障和其工作状态,并进一步对变压器的故障状态分析,从而预测变压器的发展方向和其变化趋势。

2.1变压器油中溶解气体分析技术

因为变压器工作过程中所产生的故障会产生小同的性质气体,所以根据变压器内的故障可以对变压器油中气体的含量、产气率以及成分进行对比分析,从而达到实现变压器绝缘诊断的效果针对几种具有典型代表的油中溶解气体,通常在检验出具体的成分和含量后,利用特征气体法与比值法来具体判断变压器中的故障原因。

2.2频率响应分析法

频率的响应分析主要是对变压器绕组以及引线结构的位置进行检测和判断的一直那个方法,绕组的机械位置偏移会导致电感和电容产生细微的改变,通过频率响应分析法,可以对电感和电容细微的改变来检测变压器绕组状态,从而实现变压器的稳定运行。

2.3红外测温技术

红外测温技术是一种高效率的测温技术,它是通过利用红外热成像技术来实现对温度的测量,主要工作原理是利用红外探测器来接收被测试对象发出的红外辐射的信号,经过探测器放大处理之后,转变可观看的标准的视频信号,接着通过判断红外监视器上所显示出的红外热象图的状态来判断变压器工作过程中的发热情况如果变压器工作中多出现接触不良、负荷超重等一些问题,就会引起电路的局部过热铁心多个中心点接地也同样会引起。

2.4振动分析法

线路的绝缘体老化、线路短路等问题都可能会引起变压器绕组变形和引线位置偏移或错乱等问题这种带有故障的变压器,具有明显性、机械性的特点,会引起内部的绝缘作用失效,危及人体生命健康等灾难性后果振动分析法就是用来解决变压器故障的最有效的方法,利用变压器的振动以及检测信号对变压器进行分析,检测变压器内部的工作状态。

2.5绕组温度指示

通过检测指示器中绕组的温度的,利用警报装置来实现变压器的安全保护目前己研究出一种能够适用于大型变压器的绕组温度保护装置,是利用光线来嵌入变压器绕组,达到直接检测的目的。

3变压器状态检修技术

变压器作为变电站内最重要的主设备之一,其运行状态对整个系统的安全运行起着至关重要的作用。目前随着变压器带电监测新技术的应用,对变压器的运行状态可以进行严密监测和全过程控制,为变压器的状态检修提供了可靠的技术保障。从目前的形式来看带电监测技术主要包括以下几点:第一点局部放电检测;第二点绝缘油相气相色谱分析;第三点,红外线测温技术。变压器带电检测技术主要包括局部放电检测、油色谱分析和红外线测温仪技术这三大类。高频局部放电检测技术室指使用3~30MHZ的系统带宽对局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法,超声波局部是一种振荡频率高于20KHZ的声波,超声波的波长较短,传播的方向性较强、故能量较集中。局部放电检测是一种先进的无损检测技术,能够在设备不停电的情况下对绝缘状态进行检测,及早发现设备缺陷的征兆和隐患,有效预防设备事故的发生。绝缘油气相色谱分析技术是目前世界上权威性较高的一种对油类电器设备检测的方式。这种检测技术的优点是可以及早发现变压器内部的潜伏性故障,从而初步确定故障类型,避免重大事故。

这种方式的工作原理是当相关的设备的正常运行或者是出现故障的情况下,绝缘油将会发生分裂而分解成不同的产物,这些产物主要是有一些气体组织和浓度较高的化学物质组成,通过对这些产物进行分析可以在短时间内得出充油电气设备的内部情况以及预测是否存在一些潜伏性的问题,对于变压器中常出现的故障情况比如绝缘导线过热,分接开关接触不良,引线夹件螺丝松动或接头焊接不良,涡流引起铜过热,铁心漏磁,局部短路,层间绝缘不良,铁心多点接地等高、中、低过热现象;高湿度、高含气量引起油中低能量密度的局部放电;引线对电位未固定的部件之间连续火花放电,分接抽头引线和油隙闪络,不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位之间的火花放电引起的低能放电;线圈匝间、层间短路,相间闪络,分接头引线间油隙闪络,引线对箱壳放电,线圈熔断,分接开关飞弧,因环路电流引起电弧,引线对其他接地体放电等引起的电弧放电。红外测温仪技术的优点主要包括,在检测的时候不用出碰到所要检测的设备,而且还可以在设备的运行当中进行检测,同时还能够做到不用取样,不用把机器拆卸来分析等,这样的检测技术具有直观准确快速地对设备进行检测的优点,而且还能够测量那些带电设备的温度变化情况,这样才能够对设备的正常运行进行有科学的检测,同时确定设备在运行过程当中是否存在故障和安全隐患,通过发现所存在的问题来制定出相关合理的解决方法和维修方案。这样也为设备的正常运行提供了有效科学的技术依据,也是目前最常用的一种检测状态的手段。

4故障分析

本文将结合一个具体的案例来进行技术分析,110kV仙师变#2主变型号:SS9-Z60-20000/110,厂家:衡阳特变电工变压器厂,出厂日期:2000-05-01。我公司对110kV仙师变2号主变进行取油样分析,发现变压器油中气体含量超过注意值,其绝缘油气相色谱试验报告如下:氢气(H2)11.6,一氧化碳(CO)95,二氧化碳(CO2)1006,甲烷(CH4)74.7,乙烷(C2H6)73.3,乙烯(C2H4)408.1,乙炔(C2H2)1.7,总烃(C1+C2)474.8,根据DL/T722-2000《变压器油中熔解气体分析与判断导则》三比值法,该变压器内部可能存在高温过热(高于700°C)现象,原因可能为分接开关接触不良,引线夹件螺丝松动或接头焊接不良,涡流引起铜过热,铁心漏磁,局部短路,层间绝缘不良,铁心多点接地等。

5结论

综上所述,变压器检修工作需要以状态检修技术取代传统的检修方式,这样不但可以提高人、财、物的利用效率,而且可以降低变压器检修的风险,还可以提高变压器安全的水平,更可以形成变压器状态的全面、动态的数据库,以便更高的管理层和技术部门及时掌握当前,行业应该在管理思想更新和状态检修技术运用上下功夫,提高状态检修工作科技和管理含量,实现变压器真正的状态检修,确保变压器性能稳定和安全。

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