配電變壓器故障與診斷技術

何胤

摘要：在電力系統中，變壓器是非常重要的設備類型，在配電方面發揮著重要的作用。而在其實際運行當中，也將存在著一定的故障問題。對此，即需要良好診斷技術的應用積極做好故障問題解決。在本文中，將就配電變壓器故障與診斷技術進行一定的研究。

關鍵詞：配電變壓器故障；診斷技術

在配電系統當中，變壓器是重要的設備類型，其運行水平將直接對整個電力系統的供電產生影響。而在實際工作當中，變壓器也經常發生一定的故障問題，對此，即需要做好故障判斷、診斷力度的把握，以科學故障判斷技術的應用實現故障問題的及時解決，在對故障問題產生干擾進行減少、解除的基礎上維護變壓器安全，進而對電力系統的安全、穩定供電做好維護。

1 變壓器局部放電故障與診斷

1.1 局部放電故障監測

在電力系統運行中，局部地區電廠強度為局部放電情況發生的一項重點原因，即該強度在同附近絕緣介質場強承受范圍遠遠高出的情況下在此處出現放電情況。在此過程中，也將產生一定量的電流，并因此會對變壓器造成非常嚴重的影響，甚至使其會發生功能失靈情況。同時，局部放電情況的存在，也將帶來一定的化學以及物理變化，即其在放電的一瞬間，在回路當中可能發生脈沖信號，且將附帶一定的電磁以及聲輻射等。在高溫狀態下，局部位置材料也將發生化學反應，也正是這部分反應的存在，為局部放電檢測故障的管理、監測工作開展帶來了依據。在電力系統實際運行當中，為了能夠對局部放電現象進行有效的監測，即需要能夠做好狀態監測系統的引進。該系統的運行原理，即在局部放電過程中，將放電過程當中形成的大規模脈沖信號實現這部分信息以及信號的有效接受，同其對應的超聲傳感器通常在變壓器外殼配設，其功能即對放電過程中形成的聲波信號進行提前。控制以及數據采集單元方面，則將對傳輸的聲波以及電流信號進行模數轉換，之后再將相關數據實現對計算機系統的傳輸，即由該系統實現數據信息的存儲處理。

1.2 診斷技術

針對配電變壓器局部放電問題，其故障診斷需要經歷以下幾個階段：第一，鑒別放電性能。即通過放電量大小的分析對放電性質進行明確。目前，在變壓器局部放電試驗當中，通常會將放電量作為一項重要標準對放電性能進行評判，即嚴格按照電氣裝置制度以及預防性試驗相關規程開展評價；第二，參照分布圖譜做好局部放電故障類別的類型與類別，判斷放電情況是否嚴重。其中的重點，即在特定測量間隔當中體現，在做好每一次放電量采集的基礎上聯系重點數據如放電次數、電壓相位等在經過一系列分析以及數據計算后形成表格，在此基礎上做好不同參數對應圖譜的編制，并根據圖譜對放電情況以及故障類別進行明確；第三，位置研判。即根據聲波信號以及電信號的測量對放電位置進行明確。該過程的原理，即對電信號、聲波等在介質內部傳輸形成的時差進行測量，之后根據電信號以及聲波傳輸速度做好數據模型創建，通過該模型通過分析、計算等方式實現放電位置的定位。

2 噴油爆炸故障診斷

在配電變壓器運行當中，噴油爆炸也是其經常發生的故障類型。當該故障問題發生后，則將導致較多不良影響的發生，不僅可能導致絕緣受損，且匝間短路問題的發生也將在使部分區域過熱的情況下導致絕緣受損問題的發生。同時，如變壓器當中進入水分，也可能在影響絕緣的情況下導致短路故障問題的發生。同時，噴油爆炸問題的發生也將導致局部線路斷線問題出現，在電弧出現的情況下使引線連接位置可能因此發生松動情況，而在較大電流的影響下，則可能發生斷線情況，在斷電位置形成高溫電弧的情況下使油體發生汽化情況，并使其內部壓力出現上升情況。該故障發生原因，通常是因在變壓器當中局域一定的短路電流，也可能是因高溫電弧情況的存在使變壓器老化變質。在該種情況下，繼電保護設備即不能夠對其運轉功能進行真正的發揮、對電源進行及時的切斷，并因此使配電變壓器在較長一段時間內處在故障危險狀態。而當其內部壓力較大時，巨大壓力的存在也將導致箱體噴油事故的發生。為了能夠做好噴油爆炸故障的提前預測，即需要能夠從故障引發成因角度入手，做好關鍵環節以及重點部位的判斷檢測。如在工作當中時刻做好變壓器二次出口線圈的監測與母線斷路器上閘口等，以動態方式對其短路情況的存在進行檢查，并保證其出氣口能夠一直保持在通暢狀態，避免堵塞問題的發生。而當噴油故障已經發生時，則需要及時做好二次短路的檢修處理，通過整頓過流保護整定值的方式處理噴油事故，及時做好堵塞氣孔的疏通處理。

3 變壓器繞組變形監測

受到工作環境影響，變壓器在運行當中很容易受到來自外界作用力的干擾與影響，如較強的軸向力以及短路力等。在巨大干擾力影響下，其則很容易發生繞組變形故障問題，其中即包括有徑向尺寸彎曲、起鼓以及變化情況等。對于這部分故障，即可通過在線監測系統的應用做好監測處理。在實際監測工作當中，當發現系統當中頻響特性曲線低頻區的諧峰值在一定范圍內存在波動情況時，即表明繞組電桿發生了變形問題。而當發現頻諧峰值存在較大規模調整時，也即表明其存在彎曲以及起鼓問題。類似的，當發現高頻區諧峰值存在變動情況時，也表明繞組電桿對地電桿存在一定的變動。

在以往檢測工作當中，因檢測技術自身局限性的存在，即不能夠對高壓繞組的實際運行狀態進行及時的找出，也不能夠對變壓器內部繞組具體情況進行深入監測。對于變壓器來說，繞組變形是其運行當中存在的一項較大故障，存在著較大的安全隱患，很可能因此對整個變壓器的運轉造成威脅。而在繞組變形方面，其影響因素也較為復雜，其具體根源，則同沒有做好合理設計、沒有做好電力系統負荷及環境的分析調研盲目選料具有著直接的關系，即當上述因素存在不合理情況時，都可導致繞組變形問題的發生。此外，短路電流也是導致繞組變形問題出現的一項重點因素，在變壓器實際運行當中，如果不能夠及時發電、繞組發生變形故障，在讓變壓器連續運轉的情況下則將對變壓器帶來較大的運行危機。此時，即需要能夠加強變壓器的在線監測，在保證故障問題及時發現的基礎上做好針對性措施的應用實現故障問題接觸，在對變壓器設備運行效率提升的基礎上使其能夠對使用功能進行長期發揮。

4 變壓器診斷策略

在配電變壓器運行中，其通常具有著較高的故障發生率以及診斷難度，具有著較大的影響范圍。對此，即需要能夠從多個角度入手，做好立體化故障診斷體系的構建：第一，以配電變壓器研究者、電力企業施工人員、電力企業管理者組成配電變壓器故障排查制度制定小組，在同區域變壓器故障處理經驗相結合的基礎上制定出能夠同實際情況相符合的診斷制度，以此為故障診斷提供重要依據；第二，以績效考核以及崗位責任制方式做好責任明確，做好員工工作熱情的激發；第三，強化故障診斷工作的管理監督，對于出現問題的環節，需要進行適當的乘法；第四，對先進的變壓器故障診斷方式進行積極的學習，在對自身理論基礎充分夯實的情況下為配電變壓器故障問題的解決提供依據；第五，加強變壓器管理、維護機制的建設，以定期、不定期方式的應用核查變壓器運轉情況，以此保證檢測工作能夠有序開展。在此過程中，也需要能夠加強對檢測結果的反饋，以此保障其始終處于正常的運轉狀態。

5 結語

在我國經濟水平不斷提升、城市不斷發展的情況下，我國電力行業也具有著更好的發展前景。在未來電力供應市場中，電力企業要想始終占據有利地位，即需要能夠對配電變壓器的故障診斷工作引起重視，在保證其正常運行的情況下保障供電質量與穩定性。

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