變壓器故障診斷和檢修技術(shù)分析

彭金平

摘要：變壓器作為一個(gè)電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，是電力系統(tǒng)的特別重要的部分，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)之中，因此，要準(zhǔn)確監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)即將發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)警。本文中，對(duì)500kv變壓器故障診斷和檢修技術(shù)進(jìn)行研究，首先對(duì)變壓器常見故障類型進(jìn)行分析，然后就變壓器故障診斷方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，并在此基礎(chǔ)上提出變壓器檢修策略，最后根據(jù)本文所提出的變壓器檢修策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

關(guān)鍵詞：變壓器；故障診斷；檢修策略

引言

變壓器作為生活中比較常見的電力系統(tǒng)元器件，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行具有直接的影響，一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)直接影響電能的傳輸以及電能的分配，嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)劃以及居民用電，長(zhǎng)時(shí)間停電甚至?xí)斐删揞~的直接經(jīng)濟(jì)損失以及人身傷亡事故。因此，提前預(yù)判變壓器可能發(fā)生的故障，并且保證一定的準(zhǔn)確性，提高實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水平以及應(yīng)急故障處理技術(shù)顯得尤為重要。

1變壓器結(jié)構(gòu)組成

做好對(duì)于變電站中的變壓器的維護(hù)首先需要對(duì)變電站中的變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的了解，通過對(duì)掌握變電站中的變壓器的結(jié)構(gòu)組成將能夠有助于更好地對(duì)變電站中的變壓器進(jìn)行維護(hù)作業(yè)，同時(shí)掌握變電站中的變壓器的結(jié)構(gòu)組成也能夠幫助變電站中的變壓器的維護(hù)人員更好的發(fā)現(xiàn)變電站中的變壓器在運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的異常，通過采取相應(yīng)的措施做好變電站中的變壓器的問題處理。變電站中的變壓器是變電站中的核心設(shè)備，其由眾多的部分組成：變壓器器身、變壓油、鐵芯、調(diào)壓裝置以及冷卻和保護(hù)裝置等。在眾多的組成部件中繞組和鐵芯是其中最關(guān)鍵同時(shí)也是最核心的部件。鐵芯主要是由導(dǎo)磁性較強(qiáng)的硅鋼片所組成，通過硅鋼片形成閉合的回路在變壓器工作時(shí)形成電磁感應(yīng)通路。在鐵芯上纏繞著一、二次繞組，繞組所使用的線材主要為鋁線或是銅線按照多層線圈的方式套裝在鐵芯上從而形成高、低壓側(cè)繞組。做好變電站中的變壓器的維護(hù)需要對(duì)變電站中的變壓器的結(jié)構(gòu)熟練掌握，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合變電站中的變壓器的具體情況做好對(duì)于變電站中的變壓器的維護(hù)，保障變電站中的變壓器能夠安全地運(yùn)行。

2 500kv變壓器常見故障類型

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于設(shè)備老化、輸電網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)提升等諸多因素的影響，變壓器會(huì)發(fā)生各種故障，其常見故障類型主要分為電性故障和過熱故障兩種。

2.1電性故障

電性故障是指在電應(yīng)力作用下變壓器絕緣劣化而引發(fā)的故障。根據(jù)能量密度的大小，可以將電性故障細(xì)分為分成局部放電、低能放電以及高能放電等。變壓器局部放電故障常出現(xiàn)于變壓器內(nèi)部空腔、電極、絕緣介質(zhì)空隙等處，其能量密度通常較小，但可能惡化為高能放電故障；低能放電故障是指阻抗的分壓作用下，變壓器內(nèi)部接觸不良的金屬部件在電壓各異的電極間生成懸浮電位，其具有能量密度非常小、間歇性等特性；高能放電故障具有突發(fā)性，極易引起繞組間和層間擊穿等嚴(yán)重故障，同時(shí)在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量故障氣體。

2.2過熱故障

變壓器過熱故障是指在熱應(yīng)力作用下變壓器絕緣部件老化而引發(fā)的過熱現(xiàn)象，以故障產(chǎn)生的溫度高低可以進(jìn)一步將其細(xì)分為低溫過熱、中溫過熱以及高溫過熱等三種類型，低溫過熱與中溫過熱、中溫過熱與高溫過熱之間的劃分標(biāo)準(zhǔn)分別為300℃和700攝氏度。具相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，約有近半比例的變壓器過熱故障是因分接開關(guān)接觸不良問題而導(dǎo)致的。此外，鐵芯多點(diǎn)接地、局部短路以及漏磁環(huán)流等也是引發(fā)變壓器過熱故障的常見因素。

3變壓器故障診斷方法

3.1油中溶解性氣體分析法

目前，通過絕緣油實(shí)現(xiàn)絕緣散熱的油浸式變壓器的應(yīng)用最為廣泛，這種變壓器容易在熱應(yīng)力等因素的影響下出現(xiàn)絕緣油、絕緣紙老化問題，同時(shí)生成不同故障氣體。由于不同故障位置所生成的故障氣體在成分上具有較大差異性，因此可以通過分析故障所產(chǎn)生氣體中各種成分的含量、比重，以此診斷變壓器所發(fā)生故障的類型。

3.2外部特征監(jiān)測(cè)法

當(dāng)變壓器出現(xiàn)放電故障時(shí)會(huì)隨之出現(xiàn)一系列的外部特征，包括電脈沖、電磁脈沖等電性特征以及發(fā)光、發(fā)熱、異常噪聲等非電特征。因此，通過對(duì)上述電性及非電特征的監(jiān)測(cè)，能夠較為準(zhǔn)確地判定放電能量強(qiáng)度以及發(fā)展趨勢(shì)等信息，從而準(zhǔn)確診斷變壓器放電故障。

3.3紅外測(cè)溫法

當(dāng)變壓器出現(xiàn)過熱故障時(shí)，由于故障導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生大量熱量，因此可以通過對(duì)熱量進(jìn)行監(jiān)測(cè)來實(shí)現(xiàn)故障診斷。目前常用的方法為紅外測(cè)溫法，該方法利用紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)變壓器故障時(shí)的熱量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后將監(jiān)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化視頻信號(hào)進(jìn)行顯示，以此診斷故障類型并進(jìn)行故障定位。

除上述幾種變壓器故障診斷方法外，目前在實(shí)際應(yīng)用中還有許多較為常用的方法，如絕緣電阻測(cè)試、低壓脈沖響應(yīng)測(cè)試和繞組間的漏感測(cè)試等。

4變壓器檢修技術(shù)

變壓器是變電站中的重要組成部分，應(yīng)當(dāng)積極做好變壓器的維護(hù)檢修，以預(yù)防和排除變電站中的變壓器中的故障隱患，從而確保變電站中的變壓器能夠處于較為良好的工作狀態(tài)。

做好對(duì)于變壓器的維護(hù)檢修首先需要需要做好對(duì)于變壓器的日常維護(hù)：在對(duì)變壓器進(jìn)行日常檢查維護(hù)中需要每天對(duì)變壓器及其附屬設(shè)備進(jìn)行檢查，查看變壓器油是否需要更換、變壓器工作時(shí)的音響、變壓器油的油位以及變壓器工作時(shí)的溫度等，此外還需要對(duì)氣體繼電器的油進(jìn)行檢查，查看油位是否低于要求。

在對(duì)變壓器外觀進(jìn)行檢查的過程中需要注意變壓器是否有油滲漏現(xiàn)象，變壓器的防爆管是否完整清潔無裂紋，各接線點(diǎn)處是否接觸良好且在變壓器大負(fù)載工作時(shí)變壓器是否存在過熱現(xiàn)象，注意檢查變壓器的冷卻系統(tǒng)是否正常工作。此外對(duì)于變壓器的有載調(diào)壓裝置和分接開關(guān)位置是否符合要求，定期對(duì)變壓器的附屬設(shè)備的接地情況進(jìn)行檢查以確保變壓器附屬裝置具有良好的接地情況。

在變壓器的日常檢查中還需要注意檢查變壓器周邊是否存在安全隱患，如存在安全隱患需要及時(shí)予以排除。變壓器的日常檢查維護(hù)主要需要對(duì)變壓器的外觀及運(yùn)行狀況以及變壓器周邊的附屬設(shè)備和儀表等做好檢查。以確保變壓器能夠安全、高效的工作。

除了做好變壓器的日常檢查外還需要積極做好變壓器的預(yù)防性維護(hù)檢修，提高變壓器的使用效率和使用壽命。變壓器的預(yù)防性維護(hù)檢修主要針對(duì)的是變壓器的易損部件，通過定期對(duì)易損部件進(jìn)行更換維護(hù)用以避免變壓器出現(xiàn)故障，提高變壓器的使用壽命。變壓器預(yù)防性檢修通過定期更換變壓器中可能出現(xiàn)故障的部件用以在孕育故障狀態(tài)下排除變壓器的故障，降低變壓器故障的發(fā)生率。

在變壓器預(yù)防性維護(hù)檢修的過程中除了對(duì)變壓器中可能出現(xiàn)故障的部件進(jìn)行定期更換外還需要在檢修維護(hù)的過程中對(duì)變壓器的安裝和設(shè)計(jì)中可能存在的缺陷進(jìn)行檢查排除，并注意檢查變壓器的安全保護(hù)措施，避免變壓器在戶外因雷擊等自然災(zāi)害造成損傷從而影響變壓器的安全運(yùn)行，在變壓器的運(yùn)行過程中需要確保變壓器在允許范圍內(nèi)進(jìn)行工作避免長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作。

在變壓器運(yùn)行的過程中還需要結(jié)合變壓器實(shí)際的無功損耗來對(duì)變壓器進(jìn)行相應(yīng)無功補(bǔ)償裝置的配置，從而最大限度的減少變壓器在運(yùn)行過程中所遭受的各種不穩(wěn)定的影響故障，提高變壓器的使用效率保障變壓器的安全運(yùn)行

5結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)500kv變壓器故障診斷和檢修策略進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)變壓器各種故障時(shí)所產(chǎn)生的不同特征是發(fā)現(xiàn)和診斷變壓器故障的重要依據(jù)，因此，在變壓器的檢修工作中必須重視對(duì)這些特征的監(jiān)測(cè)，并運(yùn)用故障診斷方法對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)分析，從而及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)變壓器故障，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

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