芻議電力系統電氣設備故障診斷及檢修對策

曾 文

（國網四川省電力公司廣元供電公司,四川 廣元 682000）

1 變壓器繞組變形的故障診斷及檢修方法

1.1 故障危害

變壓器繞組變形故障指的是在運行中受外力作用，使得繞組的徑向或軸向尺寸發生一定形變，出現局部鼓包、扭曲、器身位移等現象。按照程度可分為一般變形、明顯變形和嚴重變形，對變壓器影響較大，極易降低其安全穩定性。

繞組變形后會削弱自身機械性能，若再遇到短路電流，將無法承受而最終損壞；同時還會改變絕緣距離，引起局部放電漏電，在雷電天氣可能會遭受雷擊，導致絕緣擊穿。究其原因，主要有以下幾點：短路電流沖擊使得繞組溫度上升、繞組自身質量缺陷、保護系統動作失靈等。所以應加強對此方面的重視，做好相關診斷檢修工作。

1.2 診斷檢測方法

1.2.1 頻率響應法

以繞組幅頻響應特性為基礎，然后從縱向和橫向對其特性加以對比，根據各自差異進一步判斷繞組是否變形。從實踐中總結發現，同一批生產的變壓器在波形上有著很大差異，不同測量儀器在同一臺變壓器上的測量結果也不相同。為減少誤差，盡量制定有統一的流程和接線方式，并選擇同一臺實驗儀器。考慮到可能會受剩磁影響，在直流試驗之前就應完成檢測工作。雖然該方法靈敏度和精確度都比較高，但目前還缺乏實踐經驗，難以判斷出具體變形位置，今后尚需進一步完善。

1.2.2 短路阻抗法

就變壓器的短路阻抗而言，主要有兩部分，一是電抗分量，二是電阻分量。大型變壓器電阻分量較少，多是電抗分量，即漏電抗，受繞組幾何尺寸影響較大。變壓器繞組發生變形故障后，漏電抗必然隨之發生變化，進而改變短路阻抗數值。為正確判斷變壓器電阻是否發生變形，需在現場準確測量其短路阻抗值，然后與原始數據對比。考慮到現場試驗條件有限，所以通常只在低壓情況下測量短路阻抗值。因為采用的是單相伏安法，所以在單相變壓器和三相變壓器的測量中應用較多，需保證試驗電流至少為5A。

1.2.3 電容量測試法

由介質損耗因數正切值可得出變壓器繞組電容量，所以其測試結果尤為重要。為保證測試的科學性和專業性，有著嚴格標準限制，并派有專業人員負責測試分析。但實際上測試結果標準常被忽略，當發現測試結果與實際值不相符時，可能會因標準不明確而忽視分析。一般而言，電容量變化超過了4%時，就應積極對其變化原因展開分析。

2 過電壓危害及其防護措施

2.1 類型

過電壓是一種電壓異常升高的現象，對于電力設備而言，除了承受工作電壓，還應能承受一定的過電壓，以保證電力系統安全。可分為兩大類，一是雷電過電壓，即外部過電壓，主要是雷云對地面放電所致，又能細分為直擊雷和感應雷。其持續時間較短，但危害極大。尤其是直擊雷，電壓可達上百萬伏，能輕易擊穿設備絕緣；二是內過電壓，主要是內部運行方式改變所致，又可細分為操作過電壓、暫態過電壓和諧振過電壓幾種。

2.2 防護措施

主要有以下幾種：（1）安裝避雷針、避雷線。用于變電所和輸電線路，防護雷電過電壓。（2）裝設避雷器。這是發電廠、變電所中廣泛應用的過電壓防護專用設備，性能需不斷改進；（3）設置消弧線圈。用于中性點絕緣的電力系統，限制弧光接地過電壓。（4）裝設放電器。（5）用于配電系統及電子設備、儀器等，以限制雷電侵入波過電壓。（6）安裝接地裝置。連接于避雷針、避雷器及避雷線下部，將雷電流或操作沖擊電流引入大地,防護雷電過電壓和操作過電壓。

3 實際案例分析

3.1 故障調查分析

2014年6月14日，某地電網突然中斷，引起大面積停電。檢修維護人員立即展開調查，采用問、聞、看、聽、摸的方法，向值班人員了解故障前是否有異常現象發生；根據電氣設備氣味做出初步判斷，如是否有燒焦或其他刺鼻氣味；查看熔斷器的熔體和觸點是否正常；聽電動機、變壓器等設備的聲音；切斷電源，用手背觸摸設備外殼和線圈，觀察是否存在高溫現象；輕輕拽拉電線，判斷電線是否牢固。經過這些調查，可初步確定故障范圍。

3.2 查找故障點

經過初步調查分析，維修人員未發現故障點，于是對控制電路展開通電試驗，逐塊查找。如操作某開關時，先分析其電路及相應設備的動力原理，仔細檢查存在異常動作的設備，若是觸頭損壞等故障，予以及時處理。

3.3 故障檢修

3.3.1 元件故障

觸頭故障發生率較高，應對其進行合理修整，對于銅質觸頭，要及時清除氧化層，將內部清理干凈，不得有雜質存在，以免因阻礙散熱而引起高溫。當觸頭嚴重磨損或存在熔焊現象時，需及時更換。

3.3.2 導線故障

利用萬用表查找故障點，若導線接觸不良或出現斷線故障，需更換線圈。為減小流經導線的電流，可適當加大導線接觸面，降低接觸電阻，保持散熱暢通。導線多是采用點接觸連接方式，若電流過大，易引起氧化反應，導致導線溫度升高，所以要提前將氧化物清理掉。

4 結束語

電力系統結構龐大，設備較多，主要有一次設備和二次設備，在運行中受外界環境影響，加上人員操作不規范等原因，都可能會出現異常現象，導致設備性能下降，甚至引起系統癱瘓。其故障類型較多，相應的診斷方法和解決措施也有很大差異，務必要仔細分析原因，選擇相適應的解決方法。

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