刍议电力变压器状态检修及故障诊断方法

刍议电力变压器状态检修及故障诊断方法

随着经济水平的发展,电力的应用在生产生活中显得越来越不可或缺,而电力系统的安全和稳定性也成为了保证电力系统发挥作用的重要问题。变压器的合理运用和保养,可以说对于电力系统的稳定性和持续作用是非常的有必要的。通过妥善的维护变压器,可以保证电力输送和使用的持续性,也保证了生产生活的正常进行。因此,就需要对于变压器的状态做出比较及时的检测,在出现问题的时候能够及时的进行处理和纠正。通过对于状态检修和故障诊断的有效执行,才能够保证电力变压器的故障风险降到最低,进一步保障电力的安全使用。

一、电力变压器状态检修的意义

变压器在电力系统中承担着电力的转换和输送的枢纽性作用,也是保证了生产生活用电能够正式地进行转换的关键点所在。变压器本身由于机构等方面的问题,进行修理和保养也可以说比较费时间,而这样的风险造成的可能损害,不仅会导致生产生活的停滞和困难,更有可能引发安全性问题。因而必然的需要从防微杜渐入手,进行有效的监测和防控工作,从而在出现问题的时候及时地发现,及时地解决。因此就必然的要求能够在变压器使用的过程中,将风险及时的进行防控,从而达到对于电力系统的稳定维护作用。

二、电力变压器状态检修的必要性

在绝大多数电网中,电力变压器采用的都是油浸式的,在长期以来的运行过程中,电力变压器很容易出现油质劣化等相关问题,进而引发设备故障。所以,电力部门有必要积极建立有效的状态检修策略,以更好开展电力变压器的状态检修工作,及时排除故障,确保电力运行的安全稳定性[1]。长期以来,电力部门主要采用事后维修与定期维修相结合的计划检修策略而开展变压器故障排除工作,各单位根据自身实际而确定检修的周期、内容等。此方法在一定程度上虽然对电力变压器状态检修工作有利,但容易造成变压器不能及时修复和检修等不足问题,影响电力运行质量。也正因如此,相关电力部门需要以实际情况为基础,制定出有针对性的电力变压器检修策略,在确保变压器保持一个安全稳定的状态的同时,维护整个电力网络的正常运行。

三、电力变压器状态检测方式

事实上变压器的运行必然的可能会出现问题,而且大部分变压器的使用已经有一段时间了,难免可能会出现设备的过期老化之类的问题。再加上需要经过电力的传输转换,都有可能因为各种各样的设备故障的出现而导致风险。故而对于变压器保持比较平常的检测是十分重要的工作,也是保证面对风险的时候能够及时的发现。

3.1对于变压器油的气体分析

由于变压器运行过程中,油的使用可以说是比较广泛的,而变压器出现故障或者异常的时候,对于油也会产生一些异常的反应。因此,在对于变压器进行状态检测的时候,就差不多可以使用油的气体色谱图分析的方式,来检测时候有异常气体混入,以及是否出现了可能不应当出现的其他因素。

由于变压器的油本身属于重要的使用介质,再加上一旦出现故障,必然的会导致一部分产生变化,散发出一些其他气体从而溶解到油中,因而可以根据其中的气体含量对于其本身的安全状况作出一定的检测。

3.2局部放电量测试

由于变压器内部结构比较复杂,进行整体性的解构可以说比较的困难,而且仅仅从整体上看未必能够真正得到找到相应的问题,因而必然的需求要想办法进行相对不那么费时费力的检测方式。

相对而言使用电测法来检测局部的放电信号可以对于是否出现的异常状况有一定的检测,而对于超声波信号的检测也能够进一步反映其内部状况的一些问题。通过局部放电量的测试,也能够进一步了解变压器的工作状况,从而在相应的部分找到可能出现的故障。

3.3物理变化检测

最主要的检测方式就是对于变压器重要部分的形变或者位置移动进行检测,并且保证其能够恢复或者更换。由于变压器内部结构复杂,而且电力设备的配置也可以说相对而言需要一定的精密程度,故而物理变化也很容易导致变压器工作效率出现风险。因而这种相对比较直观的方式也能够进一步的改变状况[2]。同样可以采用的方式则是对于局部温度的检验,一旦温度出现异常则必然的会有某个部位可能出现问题,因此在没有发生大问题之前进行及时的处理还是来得及的。

四、引起电力变压器出现故障的因素

4.1线路过热

电力变压器在工作运转的过程中,传电线路就会出现过热的现象。导致过热现象出现的原因,是电流在传输的过程中出现涡流问题,从而造成线路过热。当电力变压器的线路出现过热的情况,就可能引起电路短路的问题,造成电力变压器出现故障。

4.2线路绝缘

电力变压器出现绝缘故障主要是受到外界因素的影响。首先,由于电力变压器是暴漏在空气中,如果雨水渗入到电力变压器中,久而久之电力变压器的管内就会受潮,变压器内部的引线以及电线绕组就会出现绝缘事故。其次,电力变压器在安装的过程中,如果在变压器内部留有金属异物,电力变压器的内部的结构就会受到磨损,导致电力变压器绝缘事故的发生。此外,电力变压器在夏季很容易遭受雷击。如果电力变压器的性能不高,防雷击的能力不强就会引起变压器接线短路,出现绝缘事故。

4.3线路损坏

电力变压器线路受损,就会出现短路损坏故障的发生,从而影响电力变压器的正常运行工作。电力变压器出现短路损坏,就会造成变压器的线圈变形,给电力变压器的绝缘结构造成影响,电力变压器受线路短路冲击的影响,就会引起变压器故障问题的出现。

五、电力变压器常见的故障

5.1变压器渗漏油

变压器渗漏油是电力变压器的常见故障,主要有以下几个方面:一是油箱焊缝漏油;二是高压套管升高座法兰连接处漏油;三是电力变压器套管将军帽漏油。

5.2油温异常

变压器油温升达到10℃以上,则为油温异常。

5.3铁芯多点接地

电力变压器采用一点接地的方式,在实际运行过程中,如果出现电力变压器铁芯多点接地的情况,就会造成电流回路,铁芯出现问题,发生局部变热、变压器油分解、铁芯硅钢片变形等问题,从而导致变压器无法安全运行。

5.4变压器受潮

变压压器受潮会影响其绝缘状况进而对安全运行产生影响。

六、电力变压器出现故障诊断

6.1变压器渗漏

变压器渗漏,主要有从以下几个方面诊断:一是检查验收油箱焊接过程,是否存在不规范操作,避免导致焊缝漏油;二是高压套管升

高座等部位安装工艺是否完善,否则法兰连接处易出现漏缝,进而漏油;三是电力变压器套管是否受到母线拉伸和引线过短的影响,出现应力过大造成的套管底部或将军帽处漏油现象。

6.2油温出现异常情况

油温出现异常情况,一般来说环境温度过高、变压器过负荷、冷却风扇故障、绕组放电、内部引线接头防热、内部发热不平衡、油循环死角因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热等等原因都会引起油温异常。

6.3铁芯多点接地

通过测量铁芯接地电流或铁芯绝缘电阻,并结合变压器油中溶解气体含量综合判断是否出现铁心接地电流超标的故障;

6.4变压器受潮诊断

变压器受潮主要原因是不同部件的渗漏,水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油老化形成的水分。

七、电力变压器状态检修

7.1变压器漏油检修

电力变压器漏油的检修,要针对不同的情况要采取不同的检修方式;对于焊缝漏油,可以采用直接焊接的方式来处理,对于不同平面的接缝可以将铁板剪裁为纺锤的形状再进行补焊。对于套管处漏油,先排除引线过段或母线拉伸过度的因素,在调整引线长度和母线伸缩节后,一般可以解决问题。防爆管处漏油,要采取拆除防爆管,改装压力释放阀门等措施。

7.2油温异常检修

通过对环境温度、变压器负荷、冷却装置进行检查,判断是否存在外部原因引起油温升高,进行开展限负荷、冷却装置消缺等工作;通过检测变压器绕组内部放电、直流电阻检测内部引线及绕组、有载开关分接头,以及内部发热不平衡、油循环死角因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热等原因,判断是否存在变压器内部故障引起油温升高,从而有针对性的开展现场吊罩或返厂维修,消除内部缺陷;

7.3变压器受潮检修

变压器受潮的处理方式有离线处理和在线处理两种。离线处理方式需要较长的停电时间和检修条件制约,实施比较困难。离线处理的主要方式是根据电压器的容量和结构,通过排潮和加热实现。在线处理变压器受潮的方式主要是利用在线滤油的方式将渗透到变压器油中的水分逐渐去除,在变压器油经过脱气和脱水的过程后需要再收集并重新注入变压器。在线处理的方式有停电时间短、不易产生设备损失的优点。

7.4在线监测变压器运行

使用油色谱在线监测装置监测变压器中溶解于油中的气体类别及含量变化,局部放电水平,温度变化,从而综合判断变压油故障类型。使用局部放电在线监测,监测变压器绝缘性能,通过对局部放电量的变化的监测,判断变压器绝缘强度的变化。

7.5变压器日常检修

定期开展油的物理性能试验,确定介质的酸度、界面张度等性能检测;定期检验变压器各侧避雷器阻性电流水平,干旱季节还应检测接地电阻;了解变压器负荷情况,防止变压器长时间处于超负荷工作状态。定期带电冲洗变压器上的脏污或采取带电喷涂防污涂料,避免绝缘子等部件粘附着灰尘、盐分等发生电晕闪络放电,损伤相关部件。定期开展红外巡检,检验变压器零部件有无松动,检验分接开关及触头过热、检查散热器、输油泵等部件有无损坏、渗漏、生锈等,观察变压器油位异常现象等。

结语

近年来,我国电力系统快速发展,引入的变压器数量不断增多。变压器作为电力系统中的一种重要设备,其承担着传输电能和变换电压的任务,在实际应用过程中,由于绝缘老化、加工制造质量水平低等原因,变压器经常发生各种故障,为了准确判断变压器的故障位置和故障原因,应加大对变压器故障诊断技术的研究,采用先进的故障技术,提高变压器故障诊断效率。

参考文献:

[1]张镱议.基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].重庆大学,2014.

[2]黄飞龙.基于未确知理论和物元分析的变压器绝缘状态评估方法研究[D].重庆大学,2010.

[3]周婧婧.基于故障树分析的电力变压器可靠性评估方法研究[D].重庆大学,2010.

作者简介:

李志伟,男,汉,大学本科,职称:中级工程师,研究方向:电气一次设备,供职单位:大唐阳城发电有限责任公司,供职单位所在省市:山西省晋城市阳城县北留镇,单位邮编:048102

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