变压器故障诊断与定位探究

变压器故障诊断与定位探究

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100

摘要:我国配网线路比较长、设备多、分支多、运行复杂。一旦发生故障需要花费大量的巡查费和维修费,特别是在遇到大雪、大风、雷暴等天气的时候,巡检就更加困难。因此,基于我国基本情况的分析,做好变压器故障的诊断与定位具有重要的现实意义。

关键词:变压器;故障;诊断;检修技术;常见故障;措施

引言

当代我国电网系统中应用最为广泛的设备即电力变压器。作为基本设施,此设备出现于基建设施中的次数较多,我国电力企业中,电力变压器的作用是为通电设备进行供电,换言之,电力变压器是电网运行的基本构成。一旦出现变压器的故障问题,会直接影响企业正常供电、人们日常的生活和工作。因此,及时解决电力变压器存在的故障问题并予以解决,为电力企业今后发展的目标。

1电力变压器故障诊断的基本概述

1.1短路故障

根据相关数据调查显示,电力变压器短路故障的发生主要是因为电力系统在运行过程中,变压器温度过高所引起的,而对于电力变压器来讲,短路故障主要包含了绝缘过热故障和绕组变形故障两种情况。当发生绝缘过热故障时,电力系统会出现极高的电流,进而产生极高的热量,故此由于受到高温的影响,将导致电力变压器短路故障的出现,降低电力企业经济效益和社会效益益的同时,倘若变压器本身不能承受短路电流的容量,变压器的绝缘材料将会受到严重破坏,火灾或人员伤亡问题的发生频率急剧增加;当发生绕组变形故障时,在短路的冲击下小短路电流不会影响继电保护装置的正常动作,变压器的绕组变形现象也不明显,但也会给社会经济带来重大损失。

1.2绝缘故障

与短路故障的诱导因素不同,导致电力变压器发生绝缘故障的原因较多,总的来说可分为与以下几种,即电力变压器内部掺杂极少量的金属杂质、电力系统运行过程中选用的是薄绝缘且油道较小的电力变压器、绝缘成型件在制造过程中其表面或者是内部受到了导电质的污染、电力变压器的各相之间绝缘裕度不能满足变压器的运转条件、在设计电力变压器油道时设计不科学不合理等,在一定程度上都会导致绝缘故障的发生,进而对电力企业的整体发展带来严重的不良影响。

1.3自动跳闸故障

根据相关数据调查显示,电力变压器在使用过程中,人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因,因此为有效地降低故障所带来的损失程度,电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析,并采取科学合理的检修策略,以保障电力系统的安全正常运转。一般来说,倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障,当检修工作人员排除故障后,可讲电力变压器继续投入使用,无须对变压器内部进行检查,可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障,电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查,逐一排除故障,同时还要采取恰当的检修技术,及时地对诱导处进行修理,以避免电力变压器爆炸现象的发生。

1.4变压器油质问题

一般来讲,电力变压器中为了保护变压器原件的正常使用,在出厂时都涂有作为绝缘、散热和熄弧介质的绝缘油,但是由于受内部以及外部两种因素的影响,电力变压器在投入和使用的过程中都或多或少的会出现变压器油质问题,导致变压器故障的发生,进而对电力企业的发展造成严重的不良影响。根据相关数据调查显示,氧化、电气老化、变压器故障老化、变压器制造、安装、检修过程中技术监督不到位和管理不严等都是造成油质老化劣化的主要原因,故此为最大程度地提高企业的经济效益和社会效益,当电力变压器在使用过程中油的颜色、气味、运动粘度及介损等物理性能均发生变化时,相关工作人员应立即更换变压器的油,以保证变压器良好的绝缘性。

2变压器的故障诊断方法

第一,油中溶解性气体分析法。油浸式变压器是目前应用最为广泛的变压器之一,其主要利用了绝缘油实现散热。在热应力的作用下,该种变压器极易发生绝缘油及绝缘纸老化问题,从而产生大量故障气体,不同故障部位产生的故障气体在成分上也不尽相同。针对此类变压器故障类型在诊断上可对故障气体的实际成分含量和比重加以分析,从而准确判断出变压器的故障类型。第二,外部特征检测法。变压器出现放电故障时伴随一定的外部特征,如电性特征、非电性特征。变压器技术人员可根据变压器所发生的外部特征对变压器的故障情况进行检测,从而准确判断出变压器的故障类型。第三,红外测温法。变压器发生过热故障时会产生大量热量,要想诊断变压器的故障问题需对变压器产生的热量进行检测。红外测温法是目前最为常用的一种热量检测方法,它能检测出变压器的热量变化并将所得结果转化为视频信号进行显示,进而对变压器的故障类型进行判断。

3变压器故障定位

在电气设备之中,介质损耗引述的测量作为设备状态诊断中的重要检测项目,特别是对于电容量较小的电容式绝缘设备,尤其是对变压器的出线套管而言有着重要的作用。在现阶段变压器工作中,由于绕组出线管和内部设备中存在着一定的摩擦,致使的变压器在运行状态中存在着电气强度和机械强度两方面的控制需求。变压器内部出现故障时,某些特殊组分气体含量剧增,产生的气体大部分溶于油中,对于油中溶解气体进行色谱分析有利于发现变压器内部的早期故障。油中溶解气体的组成和含量与故障的类型及严重程度有密切的关系。

因此准确掌握油中各种溶解气体的来源和分析方法,不仅可以尽早发现变压器内部存在的潜伏性故障,还能随时掌握故障的发展情况,及时采取处理措施,防止设备损坏和由于设备损坏而导致的电网大面积停电事故的发生。准确掌握油中各种溶解气体的来源和分析方法,不仅可以尽早发现变压器内部存在的潜伏性故障,还能随时掌握故障的发展情况,及时采取处理措施,防止设备损坏和由于设备损坏而导致的电网大面积停电事故的发生。

变压器进行局部放电试验过程中,应重视变压器的时延效应。时延是指变压器局放试验时需要一些时间才出现明显的局部放电信号。尤其是高电压变压器,它的绝缘体积庞大,其水分、杂质的集聚需要时间。然而在一些变电站由于站用电源限制原因难以进行长时感应测局部放电,甚至有时候试验人员加压不到5min就不得不终止局放测试,这可能会错过发现变压器缺陷的机会,因此,建议新建变电站应考虑现场交接试验的电源问题。超声波定位对于放电源在线圈内部时较难定位,主要原因是超声信号在油、线圈、纸板、油箱等材料的传播途径复杂、衰减严重,导致检测灵敏度较低,在现场上要准确定位还很难,变压器放电源在高压出线装置内部的超声信号传播相对比较简单。除此之外,超声定位过程会耗费较长时间,需要试验人员反复地、仔细地一步步在油箱上仔细查找。

结束语

总而言之,通过对变压器故障产生的原因分析,可以帮助我们更好的处理和排除故障,同时为了保证变压器的安全运行,对常见故障发生的部位进行分类分析,有助于依据不同的故障类型,采取相应诊断与处理措施,才能不断提高配电网运行的可靠性,进而满足社会生产和生活用电需求。

参考文献:

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