基于電力變壓器檢測(cè)技術(shù)的研究

仙永峰 趙冰清 魏秀秀

摘要：電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要組成設(shè)備，其運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性對(duì)電力系統(tǒng)安全與可靠運(yùn)行存在直接影響。但實(shí)踐中電力變壓器易受各種因素影響出現(xiàn)運(yùn)行故障，降低電力系統(tǒng)安全水平。基于此，本文以電力變壓器檢測(cè)技術(shù)為研究對(duì)象，通過(guò)分析檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，提升電力變壓器檢測(cè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;變壓器故障;檢測(cè)技術(shù)

電力變壓器是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的一種電氣設(shè)備，能夠根據(jù)實(shí)際需求，將一定數(shù)值的交流電流或電壓轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率相同的不同數(shù)值的電流或電壓，實(shí)現(xiàn)電能有效傳輸。因此，電力變壓器運(yùn)行的安全與穩(wěn)定對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)存在重要影響。這就需要相關(guān)工作人員能夠利用檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行故障診斷與處理，以降低電力變壓器故障發(fā)生率，控制故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響。

1 電力變壓器檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與推廣應(yīng)用下，電力變壓器檢測(cè)技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展態(tài)勢(shì)。在此背景下，如何提升檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)確性、合理性與有效性成為相關(guān)工作人員思考的重點(diǎn)。基于工作經(jīng)驗(yàn)歸納與總結(jié)，發(fā)展電力變壓器檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用需注意以下幾點(diǎn)：

1.1 掌握電力變壓器常見(jiàn)故障及其形成因素

電力變壓器運(yùn)行過(guò)程中，較為常見(jiàn)的故障有以下幾點(diǎn)：（1）電路故障。電路短路是電力變壓器運(yùn)行過(guò)程中較為常見(jiàn)的一種故障，主要表現(xiàn)為出口短路、引線對(duì)地短路、繞組間對(duì)地短路等。該故障識(shí)別與診斷難度相對(duì)較大，且對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響較深。（2）變壓器漏油故障。該故障主要存在于油浸式變壓器中，多由變壓器損壞、構(gòu)件接觸不良、構(gòu)建裂紋等引起。漏油故障的產(chǎn)生不僅影響對(duì)電力變壓器運(yùn)行可靠性存在影響，也容易產(chǎn)生環(huán)境污染，形成資源浪費(fèi)。（3）變壓器繞組變形故障。導(dǎo)致該故障形成的原因有很多，如電力變壓器絕緣受損、繞組老化、繞組磨損等。繞組故障對(duì)電力變壓器的影響相對(duì)較大。對(duì)電力變壓器故障形成因素進(jìn)行分析，可將電力變壓器故障影響因素歸納為以下幾點(diǎn)：（1）人為操作因素，即在電力變壓器安裝、管理、維修等過(guò)程中，受管理人員素質(zhì)、能力與行為制約，出現(xiàn)電力變壓器異常。（2）環(huán)境因素，即電力變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，不可避免受環(huán)境變化影響，如空氣濕度、環(huán)境溫度、灰塵、冰霜等，出現(xiàn)內(nèi)外表面銹蝕、滲漏油等故障。（3）電力變壓器自身因素。即內(nèi)部構(gòu)件存在質(zhì)量問(wèn)題、連接問(wèn)題，使電力變壓器出現(xiàn)異常。

1.2 掌握檢測(cè)技術(shù)特征，進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)科學(xué)選擇

檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)與合理應(yīng)用是提升電力變壓器檢測(cè)質(zhì)量與效率的關(guān)鍵所在。對(duì)此，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)電力變壓器檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀具有全面了解，能夠根據(jù)檢測(cè)技術(shù)特征，結(jié)合電力變壓器異常情況，進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)選擇。目前，較為常用的電力變壓器檢測(cè)技術(shù)主要有以下幾種：

（1）紅外光譜檢測(cè)技術(shù)。該檢測(cè)技術(shù)所遵循的原理為：不同分子紅外線吸收情況不同。而在電力變壓器中，電力變壓器局部過(guò)熱、局部放電時(shí)或產(chǎn)生一定氣體，且故障類(lèi)型不同所產(chǎn)生的氣體類(lèi)別與規(guī)模也不同。根據(jù)電力變壓器這一故障特征，可利用紅外光譜檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行電力變壓器故障分析與診斷。與此同時(shí)紅外光譜檢測(cè)技術(shù)不僅能夠?qū)收蠚怏w進(jìn)行定性與定量分析，對(duì)故障液體、固體等也能夠進(jìn)行快速分析，并不會(huì)對(duì)被檢測(cè)對(duì)象產(chǎn)生損壞，屬無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)。

（2）案例推理檢測(cè)技術(shù)。在電力事業(yè)高速發(fā)展下，電力變壓器故障檢測(cè)的重要性日漸凸顯，相關(guān)企業(yè)以及工作人員對(duì)已發(fā)生的電力變壓器故障進(jìn)行歸納與總結(jié)，形成電力變壓器故障檔案，構(gòu)建電力變壓器故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)?；诖?，相關(guān)工作人員根據(jù)電力變壓器異常情況，從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取類(lèi)似案例，根據(jù)案例推理，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題求解，進(jìn)行電力變壓器故障預(yù)防與管控。該方法對(duì)工作人員主觀能動(dòng)性的要求較高，易于學(xué)習(xí)、理解與應(yīng)用。

（3）故障樹(shù)檢測(cè)技術(shù)。故障樹(shù)檢測(cè)技術(shù)是安全工程與可靠性工程應(yīng)用較為廣泛的一種故障分析方法。相關(guān)工作人員基于經(jīng)驗(yàn)歸納與總結(jié)，明確電力變壓器故障因果關(guān)系，并利用邏輯門(mén)符號(hào)、事件符號(hào)、轉(zhuǎn)移符號(hào)等構(gòu)建電力變壓器故障樹(shù)模型。在電力變壓器檢測(cè)中，故障樹(shù)模型的科學(xué)構(gòu)建與有效應(yīng)用，有利于相關(guān)工作人員根據(jù)故障表征進(jìn)行故障原因的快速分析，并根據(jù)故障因果關(guān)系，找到故障解決的最佳方案，以降低故障影響。以油浸式變壓器為例，相關(guān)工作人員可利用電力變壓器故障數(shù)據(jù)庫(kù)，分析油浸式變壓器故障現(xiàn)象與故障現(xiàn)象、故障現(xiàn)象與故障原因、故障原因與故障原因之間存在的關(guān)系，確定電力變壓器故障關(guān)聯(lián)規(guī)則，進(jìn)行故障樹(shù)模型構(gòu)架，如圖1所示。從而為電力變壓器檢修維護(hù)提供信息依據(jù)，使相關(guān)工作人員掌握電力變壓器檢修重點(diǎn)，并能夠根據(jù)故障表征，快速判斷故障發(fā)生位置與成因，進(jìn)行設(shè)備內(nèi)在故障的有針對(duì)性解決。值得注意的是：在利用故障樹(shù)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行故障分析時(shí)，需考慮人為因素、環(huán)境因素對(duì)電力變壓器的影響，將非故障類(lèi)因素確定為故障樹(shù)應(yīng)用先決條件，如溫度計(jì)失靈、散熱閥門(mén)為打開(kāi)導(dǎo)致電力變壓器溫度異常;電力變壓器進(jìn)氣、冷卻器閥門(mén)未開(kāi)啟、儲(chǔ)油柜開(kāi)關(guān)安裝過(guò)緊等引發(fā)的氣體繼電器保護(hù)動(dòng)作。通過(guò)直觀觀察、儀器儀表檢測(cè)排除非故障類(lèi)因素后，利用故障樹(shù)分析法進(jìn)行檢測(cè)。

2 電力變壓器檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下，隨著電力變壓器自動(dòng)化、智能化水平的不斷提升，檢測(cè)技術(shù)也將不斷創(chuàng)新?；谔卣餍盘?hào)聚類(lèi)分析下的電力變壓器油中溶解氣體在線檢測(cè)、基于超聲波傳感器應(yīng)用下的電力變壓器局部放電自動(dòng)化監(jiān)控等更具自動(dòng)性、智能性的檢測(cè)技術(shù)，將得到發(fā)展與應(yīng)用，提升電力變壓器檢測(cè)與管理質(zhì)量。

3 結(jié)論

電力變壓器檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，是提升電力變壓器運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性與可靠性的前提與基礎(chǔ)。對(duì)此，相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)樹(shù)立電力變壓器檢測(cè)意識(shí)，對(duì)電力變壓器檢測(cè)技術(shù)具有深入且全面的了解，以技術(shù)應(yīng)用提升管理水平。與此同時(shí)，以創(chuàng)新發(fā)展為指導(dǎo)，加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)研究，使檢測(cè)技術(shù)更符合電力變壓器發(fā)展與應(yīng)用需求，從而為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供檢測(cè)技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院）