電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法研究

摘 要：對(duì)于電力傳輸系統(tǒng)而言，電力變壓器在其中具有重要的地位，它的工作是負(fù)責(zé)電網(wǎng)中的能量轉(zhuǎn)換和能量傳輸，所以電力輸送網(wǎng)能否具有很好的穩(wěn)定性和安全性很大程度上取決于電力變壓器是否穩(wěn)定和可靠。因此在實(shí)際的輸電系統(tǒng)建設(shè)中，就需要選擇質(zhì)量比較可靠的變壓器，另外還需要隨時(shí)對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)做好監(jiān)控和評(píng)估工作，對(duì)變壓器產(chǎn)生的故障做好隨時(shí)修復(fù)的工作，從而確保變壓器能夠正常的工作。文章對(duì)電力變壓器評(píng)估需要的狀態(tài)參量出發(fā)，論述了幾種常用的電力變壓器狀態(tài)所用到的方法，并論述了幾種電力變壓器故障的診斷方法，希望能給讀者提供一些參考。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；狀態(tài)評(píng)估；故障診斷；研究方法

引言

隨著我國(guó)電網(wǎng)的快速發(fā)展，越來(lái)越多先進(jìn)的變壓器投入到電網(wǎng)的運(yùn)行當(dāng)中，比如單臺(tái)高電壓和大容量的變壓器等，因?yàn)殡娏ψ儔浩髟陔娏ο到y(tǒng)中的重要地位，而在運(yùn)輸、制造、安裝和維修等因素都會(huì)造成變壓器故障的產(chǎn)生，給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害，使得產(chǎn)生大規(guī)模的停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力系統(tǒng)都會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以，對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，做好電力變壓器的日常維護(hù)和提高電力變壓器的可靠性具有很大的意義。

1 電力變壓器評(píng)估需要的狀態(tài)參量

要想準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電力變壓器是否運(yùn)行正常，就需要對(duì)電力變壓器的一些狀態(tài)參量做研究，通過(guò)這些數(shù)據(jù)的分析和判斷，來(lái)獲取變壓器的使用壽命等等，而往往幾個(gè)單一的狀態(tài)參量并不能完成這一項(xiàng)任務(wù)，這就需要結(jié)合多個(gè)狀態(tài)參量進(jìn)行分析，來(lái)做出科學(xué)的分析，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

1.1 電力變壓器的電氣試驗(yàn)項(xiàng)目。這些包括變壓器的電阻、泄露電流、介質(zhì)損耗正切角度、吸熱的比值和繞組直流電阻這些參數(shù)，這些參數(shù)主要可以體現(xiàn)出電力變壓器的電氣和絕緣性能。

1.2 對(duì)于油氣中所溶解的氣體。通常采用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非放射性的映射功能，通過(guò)對(duì)油中各氣體的體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算來(lái)得到電力變壓器的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，這正是因?yàn)橛椭械臍怏w能夠反映出大量的變壓器運(yùn)行狀態(tài)的信息。

1.3 其他的因素。除了一些評(píng)估狀態(tài)的參數(shù)之外還有一些數(shù)據(jù)也能反映出變壓器的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)做出對(duì)變壓器的評(píng)估，比如在對(duì)變壓器進(jìn)行檢修時(shí)做的一些記錄數(shù)據(jù)，還有變壓器的運(yùn)行資料以及各個(gè)附件的運(yùn)行狀態(tài)和變壓器的工作環(huán)境條件等等因素，其中運(yùn)行資料包括變壓器運(yùn)行時(shí)的溫度以及負(fù)荷狀態(tài)和近區(qū)的短路狀況等因素。環(huán)境條件包括變壓器工作環(huán)境中的空氣濕度和環(huán)境溫度以及污染的情況，而附件的運(yùn)行狀態(tài)就包括各個(gè)附件是否運(yùn)行正常等。

2 電力變壓器狀態(tài)評(píng)估所用到的方法

在對(duì)變壓器的評(píng)估中，要想更全面準(zhǔn)確的做好評(píng)估，就需要對(duì)評(píng)估做好準(zhǔn)確的判斷，可以有以下幾種方法來(lái)對(duì)電力變壓器進(jìn)行評(píng)估。

2.1 通過(guò)對(duì)油中的色譜圖進(jìn)行分析。通過(guò)分析油中氣體的色譜圖，可以反映出變壓器是否存在局部過(guò)熱或者局部放電的現(xiàn)象，但有一個(gè)不足就是不能反映出因?yàn)槔@組發(fā)生了形變而產(chǎn)生的局部過(guò)熱或者局部放電的情況發(fā)生。值得一提的是測(cè)量氣體的色譜比直接測(cè)量電阻值而得到的結(jié)果會(huì)更加準(zhǔn)確。

2.2 通過(guò)檢測(cè)水分來(lái)進(jìn)行分析。可以通過(guò)直接檢測(cè)儲(chǔ)油柜和油箱中所含有的水分，也可以通過(guò)檢測(cè)紙絕緣中含有的水分。

2.3 通過(guò)檢測(cè)溫度來(lái)進(jìn)行分析。可以通過(guò)使用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量油箱表面和套管的溫度，也可以使用紅外測(cè)溫儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量，這種測(cè)量方法比較簡(jiǎn)單而且獲得數(shù)據(jù)也比較可靠，變壓器的溫度主要是由繞組線圈的電阻以及鐵心的電流來(lái)表現(xiàn)出來(lái)的。

（4）通過(guò)檢測(cè)變壓器的位移和形變來(lái)進(jìn)行分析。可以通過(guò)兩種檢測(cè)來(lái)檢測(cè)出變壓器的形變和位移，第一種就是當(dāng)停電的時(shí)候，可以檢測(cè)繞組的阻抗值參數(shù)，以此來(lái)評(píng)估繞組發(fā)生形變的具體程度是多少。第二種方法是故障錄波，就是可以測(cè)量在出口處短路時(shí)所持續(xù)的總時(shí)間和電流的數(shù)值如何變化來(lái)分析變壓器的位移及變形情況。

3 電力變壓器故障的診斷方法

下面就幾種常見(jiàn)的故障的診斷方法做簡(jiǎn)要論述，具體如下。

3.1 變壓器出現(xiàn)漏油。漏油不僅會(huì)給用電單位帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成污染，同時(shí)阻礙了變壓器的運(yùn)行，漏油的發(fā)生有以下幾種情況：一種是焊接處的漏油。需要對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行鐵板補(bǔ)焊，如果是在兩個(gè)面的鏈接位置，就需要將焊接板剪成一個(gè)紡錘的形狀，這樣會(huì)有利于焊接，如果是三個(gè)面的，就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，把焊接板剪成三角形狀或其他來(lái)進(jìn)行焊接。第二種就是防爆管的漏油。防爆管在變壓器中的作用就是保護(hù)變壓器的油箱，避免油箱發(fā)生破裂，但是由于防爆管是玻璃材質(zhì)，所以很容易發(fā)生破裂。當(dāng)這種情況發(fā)生后要及時(shí)拆除防爆管，然后對(duì)變壓器的壓力釋放閥門做相應(yīng)的適當(dāng)改裝。

3.2 變壓器的鐵心發(fā)生多處接地。按照規(guī)定，變壓器應(yīng)該只有一處接地，如果多處接地就很容易使變壓器發(fā)生故障。為此可以采用直流電流沖擊法，就是將鐵絲上的接地線全部斷開(kāi)，通直流電在鐵心和油箱之間，多沖擊幾次就可以把其他的接地線燒斷，也可以直接將箱打開(kāi)，查看多出的接地線。

3.3 接頭過(guò)熱產(chǎn)生的故障。當(dāng)變壓器中的接頭過(guò)熱時(shí)就很容易將接頭燒斷，從而使變壓器不能正常工作，遇到這種情況可以采用兩種方法來(lái)進(jìn)行故障的排除。一種就是使用銅線或者鋁線來(lái)進(jìn)行電線的連接，如果環(huán)境比較潮濕就不能使用鋁線，因?yàn)楹苋菀装l(fā)生電解，造成接觸不良。另一種就是比較普通的接法。就是將接觸面鍛造成一個(gè)平面，并將表面的污垢清除干凈，將導(dǎo)電膏抹在上面正確連接就行。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，變壓器在運(yùn)行時(shí)會(huì)有很多故障的發(fā)生，要做好故障的發(fā)現(xiàn)和排除工作，否則會(huì)給電力系統(tǒng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，人們要在不斷的實(shí)踐當(dāng)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，減少故障的發(fā)生。

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