電氣試驗在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究探討

王雪妍

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)對于電力資源的需求也在逐漸增多。變壓器能夠保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，但是由于變壓器運行環(huán)境比較復(fù)雜，很容易導致變壓器出現(xiàn)故障，造成整個供電系統(tǒng)癱瘓，所以必須要對變壓器故障進行詳細的分析。利用電氣試驗來研究變壓器故障的主要成因，并且進行相對應(yīng)的解決對策，提高變壓器故障的處置效率，保證我國電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣試驗 變壓器 故障分析 應(yīng)用策略

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

變壓器作為最主要的輸變電設(shè)備，在運行的過程中，由于其處于電力系統(tǒng)末端配，所以變壓器的整體數(shù)量和總?cè)萘糠浅｝嫶螅坏┳儔浩鞒霈F(xiàn)故障，則很容易造成整個電力系統(tǒng)的運行受到影響，所以必須要加強對于變壓器運行穩(wěn)定性進行防護。在對變壓器進行故障檢查時，最主要的還是應(yīng)該利用電氣試驗對變壓器故障的成因進行綜合的判斷，促進變壓器的穩(wěn)定運行。

1 變壓器的主要結(jié)構(gòu)

變壓器的主要結(jié)構(gòu)包括初級線圈、次級線圈以及磁芯等，利用電磁感應(yīng)的原理，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，最常用的供電裝置之一。利用變壓器能夠保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，具有隔離、變換電壓電流、阻抗變換等功能。隨著變壓器的快速發(fā)展，已經(jīng)逐漸出現(xiàn)了油浸式變壓器、組合式變壓器、干式變壓器以及配變電壓器等不同的類型[1]。

2 變壓器主要的故障及原因

2.1 繞組形變故障

在變壓器中，如果因為短路電流而導致變壓器內(nèi)部受到?jīng)_擊，就很容易出現(xiàn)繞組故障。電網(wǎng)中實際運行的電力變壓器，經(jīng)常會因為不同的原因而受到短路電流的沖擊，其中最嚴重的就屬于近期短路故障，短路沖擊電流能夠使得變壓器的繞組承受的電動力瞬間升高至數(shù)百倍，導致繞組溫度急速升高，所以線圈的機械能變?nèi)酰鹱儔浩骼@組故障。

當變壓器遭遇短路電流沖擊之后，很難承受如此強大的短路電動力，所以會產(chǎn)生故障，由于受到短路沖擊而引發(fā)變速器故障已經(jīng)逐漸成為主要的原因之一。

在電力系統(tǒng)實際運行的過程中，要想檢測短路沖擊電流則必須進行離線檢查，但是卻并不能夠靈活地反映出變壓器繞組故障，而且準確性也不高，所以這就導致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，存在一定的安全隱患。還有一些變壓器的繞組線圈出現(xiàn)比較小的變形時，并沒有破壞絕緣所有的檢測都能夠正常，這樣就導致頻率響應(yīng)法以及短路電抗法，均不能夠準確地判斷繞組存在的故障。而在變壓器故障診斷中，通過利用離線吊芯檢查的方式，不僅會消耗大量的人力、物力、財力，對變壓器自身也會造成一定的影響，所以必須要改進檢測方式，通過實時在線準確地判斷變壓器繞組故障的原因[2]。

2.2 鐵芯故障

一般的變壓器鐵芯都是由非線性鐵磁材料硅鋼片構(gòu)成，但是由于硅鋼片在交變磁場中的長度會逐漸的變化，所以導致磁質(zhì)伸縮影響了芯片勵磁頻率。當硅鋼片的磁致伸縮率增大時，鐵芯的形變量也會增加，導致鐵芯的振動頻繁，如果鐵芯磁質(zhì)伸縮變化周期是交流電壓周期的一半，所以就會造成變壓器鐵芯振動頻率以100Hz為基礎(chǔ)，但實際上由于變壓器鐵芯的振動除了有基頻振動以外，還包含基頻整數(shù)倍的高頻附加振動信號，導致磁致伸縮非線性以及鐵芯內(nèi)框和外框的磁路徑長短存在區(qū)別，造成高次諧波分量，導致鐵芯振動信號的波形并沒有呈現(xiàn)出正弦分布。主要的原因在于變壓器鐵芯內(nèi)部的絕緣層破損，或者出現(xiàn)紙板受潮的情況[3]。如果變壓器的油箱底部存在大量的油漬，很有可能導致自身的絕緣性能下降，當變壓器箱體的金屬零件出現(xiàn)脫落時，也會造成硅鋼片局部短路的問題，而鐵片內(nèi)部的硅鋼片表面，如果出現(xiàn)絕緣漆脫落的問題，也會造成鐵芯暴露在空氣中，引發(fā)變壓器故障。

3 電氣試驗在變壓器故障中的具體應(yīng)用

3.1 電氣試驗

電氣試驗必須按照相關(guān)流程和相關(guān)的規(guī)范標準進行操作，充分保證電氣試驗中的各項電氣試驗數(shù)據(jù)真實準確。在電氣試驗過程中必須要嚴格按照實際情況來開展對比工作，這樣才能夠保證對具體的電氣試驗情況來進行分析，當變壓器進行電氣試驗判斷時，也應(yīng)該及時對變壓器的各項數(shù)據(jù)進行判斷[4]。通過恰當?shù)臄?shù)據(jù)分析來發(fā)現(xiàn)變壓器可能出現(xiàn)的故障問題，對問題來及時的排查故障。在電氣試驗的過程中，最主要的就是對電氣試驗流程進行全面的掌握，根據(jù)電氣試驗的數(shù)據(jù)以及存在的故障類型進行綜合判斷，這樣才能夠采取對性的措施解決故障。

3.2 電氣試驗的判斷方式

電氣試驗的方法可以對變壓器內(nèi)部存在的故障進行判斷，并且可以直接對故障位置進行定位。由于在開展電氣試驗的過程中，許多電氣試驗的難度比較大，所以并不非常適合開展電氣檢測，例如短路電氣試驗、局部放電、電氣試驗交流、電電氣試驗等，不僅會導致變壓器電壓容量增長，而且也會導致變壓器的等級增加，所以造成電氣試驗難度也在增加。為了能夠更好地應(yīng)用電氣試驗判斷方法，可以利用色譜分析的方式來保證電氣試驗結(jié)果的準確性，并且制定相對應(yīng)的電氣試驗方案，保證準確效率，提高變壓器故障檢測的效果。

在前期檢查的過程中，對電氣試驗的危險性、嚴格性和精準性，進行恰當?shù)姆治雠c判斷。在電氣試驗開始前進行積極的準備工作，能夠保障高壓電氣附近的減速范圍以及具體的目標控制，例如要事先進行停電通知、保證路障的設(shè)置，而且還應(yīng)該保證試驗范圍產(chǎn)生的影響降到最低。在對高壓電氣絕緣電氣試驗分析的過程中，最主要的就是利用先進的計算技術(shù)以及智能專家意見對設(shè)備電氣試驗的全過程進行模擬，保證電氣試驗方案的精準程度還應(yīng)該讓負責人員加強安全保障。促進電氣試驗的各個環(huán)節(jié)更加的連貫通暢，利用相關(guān)的保障來對電氣試驗進行合理的管束和制約，保證電氣試驗的安全性和穩(wěn)定性。在電氣試驗過程中，為了提高電氣試驗的安全性和電氣試驗質(zhì)量科學合理的法律法規(guī)進行指導，這樣才能夠保證電氣試驗的過程符合實際操作，對專門的法律法規(guī)進行指導，保障工作人員的整體素質(zhì)和技能符合實際要求，充分認識到安全性的重要作用，才能夠保障電氣試驗的整體效果和整體質(zhì)量，根據(jù)不符合規(guī)定的措施進行分析，制定嚴格的獎懲措施，保證高壓電氣絕緣電氣試驗更加的科學規(guī)范[5]。

3.3 電氣試驗的主要作用

通過電氣試驗檢測變壓器的過程中，能夠?qū)ψ儔浩鞯膿p耗問題進行分析，有效保障電壓器的線路正常運行，如果電力系統(tǒng)中變壓器的線路出現(xiàn)摩擦，或者造成變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障而導致內(nèi)部氣體含量增加的問題，也會引發(fā)故障。可以通過恰當?shù)碾姎庠囼灧绞郊皶r對變壓器故障產(chǎn)生的原因進行分析，明確故障的具體位置，并且對特定的故障點進行處理保證變壓器穩(wěn)定運行[6]。

4 結(jié)語

在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，由于電氣設(shè)備運行的壓力不斷增大，所以變壓器出現(xiàn)故障的情況也在不斷增多，為了能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，就必須對變壓器產(chǎn)生故障的具體原因進行定位。通過利用電氣試驗的方式，對變壓器存在故障的原因進行判斷，也能夠促進變壓器正常的進行工作，而且還能夠定期對變壓器進行維護，提高變壓器的使用壽命。

參考文獻

[1] 湯曉明.電氣試驗在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].科技風，2018（31）：149.

[2] 許強唯，劉軍.電氣試驗在變壓器故障檢測中的應(yīng)用[J].電子測試，2018（18）：103-104.

[3] 高一晟.電氣試驗在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程，2017（20）：46-47.

[4] 秦赫彬.電氣試驗在變壓器故障分析中的研究[J].智能城市，2016，2（11）：257.

[5] 李洋，李朋，田新，等.電氣試驗在變壓器故障分析的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（13）：151-152.

[6] 龍光權(quán).電氣試驗在變壓器故障分析中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（2）：268-269.