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摘要:电力变压器直接关系到电网系统的稳定和安全运行,其在保证电力行业的健康持续发展具有重要的作用。现阶段,由电力变压器故障导致的事故屡见不鲜,不仅造成了电力企业的巨大经济损失,同时也带来了严重的社会影响。因此,本文分析电力变压器的运行状态评估和故障诊断方法,其对于电力变压器故障的预防和维护具有重要的实际意义。
关键词:电力变压器;状态评估;故障诊断方法
1电力变压器运行状态评估时所需状态量
要准确地、全面地诊断电力变压器的运行状态,就必须要通过一些能反应变压器运行状态的相关量来进行分析判断。就一般情况而言,要想直接获取电力变压器的寿命模型是不太现实的,必须要通过分析一些具有特征意义的参数和数据来间接地判断电力变压器当前的运行状态。将这些能够体现变压器运行状态的数据和现象所对应的相关量称为特征量,也即是状态量。这些状态量能够通过历史运行资料、电力试验、不良的运行记录、非电力试验项目等获得,能够体现电力变压器运行状态的一些特征量有绕变压器的状态量、常规性试验项目的色谱,包括现象、声音、数据、图像等。
变压器的构建包括五个部分,即:本体、冷却系统、分接开关、套管以及非电量保护(包括油位、油温指示计、压力释放阀以及气体继电器等)。因此,要想全面地、准确地评估电力变压器的运行状态仅仅依靠单一的状态量是很难实现的,必须结合多个状态量进行综合性地分析,才能做出最科学的状态评估。根据现今电力变压器的实验检修现状,把电力变压器的运行状态评估的因素可以分成下述几个方面:
(1)电力变压器的电气试验项目。这些包括变压器的电阻、泄露电流、介质损耗正切角度、吸热的比值和绕组直流电阻这些参数,这些参数主要可以体现出电力变压器的电气和绝缘性能。(2)油气中溶解的气体分析:因为电力变压器内部的油中溶解的气体蕴含着丰富的能反映变压器运行状态的信息,所以采用神经网络的非线性映射功能,来分析油中各组分气体的体积分数进而得到一个状态量。(3)变压器油特征:变压器油时电力变压器内部最主要的绝缘介质,利用电力变压器的油实验中油中气体含量和油介损等参数来评估电力变压器的运行状态。(4)其它因素:除了一些评估状态的参数之外还有一些数据也能反映出变压器的运行状态来做出对变压器的评估,比如在对变压器进行检修时做的一些记录数据,还有变压器的运行资料以及各个附件的运行状态和变压器的工作环境条件等等因素,其中运行资料包括变压器运行时的温度以及负荷状态和近区的短路状况等因素。环境条件包括变压器工作环境中的空气湿度和环境温度以及污染的情况,而附件的运行状态就包括各个附件是否运行正常等。
2电力变压器运行状态评估方法
(1)分析油中含有的气体的色谱图。分析这些气体的色谱图可以反映出局部放电或者局部过热等信息,但是却不能及时地反映出因绕组发生形变而导致局部放电或者局部过热。(2)进行测量局部放电量的实验。该实验主要包括两个过程,即在线监测和停电监测。在线监测有分为电测法和超声法。前者是运用中性点或者铁心引下线接收因局部放电而产生的电脉冲信号,后者在油箱上的不同位置接收因局部放电产生的超声波信号。停电监测与实验结果相似,其可比性最好。这两种监测方法在定量上有着比较差的准确性,却在定位和定性方面有其独特的优点。(3)检测水分。直接检测储油柜和油箱中含有的水分,这同时也可以间接测量出纸绝缘中含有的水分。测量铁心的绝缘电阻以及绕组的绝缘电阻等,实质上是在测量纸绝缘中的水分含量。(4)检测温度。在测量油温时可直接使用温度计,在测量油箱表面处的温度和套管出现端子的温度时就需要运用红外测温仪,这种测量方法可靠性高且十分便捷。变压器中的温度主要是通过测量绕组的电阻、铁心的电流以及气体的色谱来体现的。需要注意一点,测量气体色谱图比直接测量电阻值而得到的结果要精确很多。(5)检测形变和位移。在检测电力变压器的内部某些部位发生形变和位移,经过实践证明,使用两项检测在评估运行状态时十分有效。第一项是在停电时,检测绕组的阻抗值参数,从而可以评估绕组发生形变的程度;第二项为故障录波,即测量出口处短路所持续的时间和电流的数值变化。
3电力变压器故障的诊断方法
3.1变压器出现漏油
漏油不仅会给用电单位带来严重的经济损失,而且会对周围的环境造成污染,同时阻碍了变压器的运行,漏油的发生有以下几种情况:一种是焊接处的漏油。需要对焊接点进行铁板补焊,如果是在两个面的链接位置,就需要将焊接板剪成一个纺锤的形状,这样会有利于焊接,如果是三个面的,就应该结合实际情况,把焊接板剪成三角形状或其他来进行焊接。第二种就是防爆管的漏油。防爆管在变压器中的作用就是保护变压器的油箱,避免油箱发生破裂,但是由于防爆管是玻璃材质,所以很容易发生破裂。当这种情况发生后要及时拆除防爆管,然后对变压器的压力释放阀门做相应的适当改装。
3.2变压器的铁心发生多处接地
按照规定,变压器应该只有一处接地,如果多处接地就很容易使变压器发生故障。为此可以采用直流电流冲击法,就是将铁丝上的接地线全部断开,通直流电在铁心和油箱之间,多冲击几次就可以把其他的接地线烧断,也可以直接将箱打开,查看多出的接地线。
3.3接头过热产生的故障
当变压器中的接头过热时就很容易将接头烧断,从而使变压器不能正常工作,遇到这种情况可以采用两种方法来进行故障的排除。一种就是使用铜线或者铝线来进行电线的连接,如果环境比较潮湿就不能使用铝线,因为很容易发生电解,造成接触不良。另一种就是比较普通的接法。就是将接触面锻造成一个平面,并将表面的污垢清除干净,将导电膏抹在上面正确连接就行。
4结语
变电器在整个电力系统中,承担着电力能力的控制转换和流通,所以电力系统可否正常的运行,电力变压器都有着决定性的作用。电力部门做好电力变压器状态的评估与故障诊断,确保电力变压器的正常运行,以减少输电单位的经济损失,还能保证消费者稳定安全的用电。
参考文献:
[1]电力变压器故障诊断方法研究[D].武中利.华北电力大学2013
[2]电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].郑含博.重庆大学2012
[3]电力变压器故障诊断及电力技术监督系统[J].吴长贵.电子技术与软件工程.2017(14)