變壓器的運行故障及故障診斷分析

許躍

摘要：電力變壓器是組成電力系統(tǒng)的重要成分之一，其安全運行直接影響著整個電網(wǎng)供電的高效性、可靠性、穩(wěn)定性。目前，我國已有很多投入運行多年的變壓器，這些多年運行的變壓器往往存在如絕緣老化等很多嚴(yán)重的安全隱患，發(fā)生故障的概率會隨著運行年限的延長不斷增大。由于現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活對電力的高度依賴，變壓器一旦發(fā)生事故將會導(dǎo)致該區(qū)域停電停產(chǎn)，有時甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的社會經(jīng)濟和政治損失。因此，深入的研究電力變壓器故障診斷技術(shù)，對于電力系統(tǒng)長期保持穩(wěn)定、安全、高效的運行具有重要的理論和實際意義。

關(guān)鍵詞：變壓器;運行故障;故障診斷分析

中圖分類號：TM41? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

引言

變壓器作為電力傳輸和轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，必須要降低故障發(fā)生率，提高運行穩(wěn)定性，并要做到早期檢測和故障診斷，對確保整個電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行有重要的意義。

1變壓器故障方法分析

1.1變壓器故障在線診斷法

1.1.1氣相色譜在線檢測技術(shù)

氣相色譜儀被廣泛應(yīng)用在各種變壓器的故障檢測中，該方法具有便捷、高效、靈敏等優(yōu)良特點，可以快速檢測變壓器油中所含各種氣體的濃度。氣相色譜在線檢測技術(shù)的核心步驟是油氣分離。目前在實際工程中應(yīng)用最廣泛的是通過高分子膜來進行油氣分離。高分子膜對于不同的氣體分子具有選擇透過性，可以直接過濾出樣品油中需要測定的目標(biāo)氣體，該方法的操作流程相比于振動脫氣、鼓泡法等傳統(tǒng)方法更加簡單。

1.1.2紅外光譜在線檢測技術(shù)

紅外光譜技術(shù)可以直測定油溶氣體的類別和濃度，具有快速準(zhǔn)確、非接觸性及容易操作等特點。實際工程中一般使用HW-500紅外氣體分析儀，該檢測器對熱效應(yīng)的敏感度很高，可以直接對油溶氣體做定量分析。雖然紅外光譜儀可以迅速準(zhǔn)確的檢測多種氣體，但是它無法感應(yīng)變壓器發(fā)生故障時產(chǎn)生的H2且成本昂貴，所以人們近年來更加注重光聲光譜技術(shù)在診斷變壓器故障方面的研究。

1.2變壓器故障離線診斷法

1.2.1直觀檢查法

技術(shù)人員直接進入配電室檢查室內(nèi)基本電器元件和線路是否存在燒損、冒煙、絕緣損壞、異常放電痕跡和設(shè)備爆炸損壞等現(xiàn)象。該方法簡單直觀，但對故障狀況分析的程度不夠深入，往往只能在變壓器發(fā)生故障之后對最為明顯的故障原因進行大概的初步判斷，是最基本和簡單的檢查方法。

1.2.2電氣預(yù)防性試驗法

電氣預(yù)防試驗是評價電力變壓器性能指標(biāo)是否為正的一種方法。測試的方法和類型很多，但實現(xiàn)過程往往很復(fù)雜。這是微不足道的。有些試驗必須在變壓器拆卸后進行，有些試驗需要在變壓器上進行。其他試驗項目同時進行，部分在變壓器投入運行后定期檢查。一些需要檢查的測試項目可以在特殊情況下進行，例如交流耐壓。該試驗是一種破壞性試驗，對變壓器和電力線具有抗破壞性。電壓要求很高，現(xiàn)場條件一般很難滿足，變壓器設(shè)備成頻繁拆卸不利于設(shè)備的維護。

2變壓器的運行故障及處理措施

2.1變壓器滲油

變壓器油泄漏不僅會給電力公司帶來巨大的經(jīng)濟損失、破壞環(huán)境，影響設(shè)備的正常運行，造成停電甚至損壞變壓器，給生產(chǎn)用戶造成經(jīng)濟損失，給居民的生活帶來不便。因此，有必要解決變壓器油的泄漏問題。油箱平面的漏油可以直接進行焊接修復(fù)。對于拐角及加強筋處的滲漏情況，其漏點一般很難發(fā)現(xiàn)，或者在維修后的焊接點質(zhì)量較差再次泄漏。對于這種泄漏，鐵板可用于修復(fù)焊接。兩面連接處可以使用橢圓形鐵板可用于焊縫修復(fù)。在三面的交界處，鐵板可以轉(zhuǎn)換成三角形用于修復(fù)，或根據(jù)修理焊接的實際位置進行焊接。對于高壓套管升高座或進人孔法蘭滲油，這些部件主要是由于橡膠墊片不正確安裝造成的，可以使用密封膠對法蘭之間的縫隙進行密封：橡膠塞完全固化后，把螺釘移除，在螺釘孔處將密封膠注入法蘭之間的縫隙，直到法蘭螺釘?shù)拿芊鈩┍粩D出即可。低壓側(cè)套管滲漏的原因是，母線拉伸和低壓側(cè)引線引出偏短，膠珠壓在螺紋上受母線拉伸時，可以根據(jù)規(guī)定使用補償器將母線用伸縮節(jié)鏈接，即可解決滲油。

2.2差動故障

從電力變壓器的使用實際來說，差動故障較為常見。基于差動保護原理，當(dāng)電力變壓器正常運行或者區(qū)外故障時，可以作為理想電力變壓器，則流入裝置的電流和流出電流值相等，差動繼電器不動作。若電力變壓器發(fā)生故障，兩側(cè)或者三側(cè)向故障點提供短路電流，差動繼電器動作。基于此能夠判斷故障發(fā)生點，確定本體內(nèi)或者低壓側(cè)進線斷路器前等故障。在日常維護中要做好此類故障的有效防范和應(yīng)對，做好設(shè)備的定期檢查，及時消除安全隱患，保證設(shè)備穩(wěn)定運行。

2.3鐵芯接地故障

對于此類故障，可采取以下處理方法：（1）電容放電沖擊法。當(dāng)鐵芯接地引出線斷開，檢修工作人員使用兆歐表，進行電容充電，在后期的放電時，進行鐵芯絕緣體電阻測量。如果電阻值正常，則可排除故障，同時采取測量接地電流或者其他方式，控制故障的發(fā)生。對于不穩(wěn)定接地，選擇鐵芯接地引出線，利用可調(diào)電阻，實現(xiàn)對電流的有效控制，使其<1A。（2）若故障持續(xù)擴大，則開展停電檢測。在接地故障點位的判斷時，可利用吊罩的方式，提高故障處理的效率。具體操作時，要保證鐵芯和夾件為不連接的狀態(tài)，進行空心螺旋桿對鐵芯的絕緣大小測試。做好各個間隙或者槽部的檢查，看是否存在螺帽以及金屬碎屑，使用油或者氮氣進行清理。

2.4內(nèi)部聲音異常

變壓器正常運行時會產(chǎn)生均勻的“嗡嗡”聲，這是鐵芯中交變的磁通在鐵芯硅鋼片間產(chǎn)生的力造成振動的結(jié)果，這種“嗡嗡”聲與加在變壓器上電壓和電流的大小成正比。變壓器日常出現(xiàn)最多的異響就是過電壓和過電流情況下“嗡嗡”聲會比原來大但無雜音，也可能隨著負荷的急劇變化呈現(xiàn)出不均勻的“嗡嗡”聲，同時變壓器對應(yīng)的電壓或電流儀表也會發(fā)生相應(yīng)變化，這種異常聲音比較容易辨別。另外，變壓器個別零件松動也會隨著的振動發(fā)出異響。理論上講，變壓器鐵芯故障或匝間短路等都會導(dǎo)致變壓器發(fā)出異常聲響，但其并不常見，如果變壓器鐵芯故障或匝間短路則變壓器需退出運行。

2.5瓦斯故障

從電力變壓器性能保護的角度出發(fā)，充分發(fā)揮瓦斯保護的作用。它起著積極的作用。失氣保護時電力變壓器運行故障很難有效地處理它。一般來說，瓦斯保護失效可以用瓦斯保護來保護。保護信號響應(yīng)。當(dāng)瓦斯發(fā)出保護信號時，可以證明氣體故障。這如有異常運行，應(yīng)檢查變壓器。進行了瓦斯取樣分析。如果瓦斯保護產(chǎn)生跳閘故障，則指示電源。變壓器故障嚴(yán)重。在這種情況下，必須檢查油枕防爆系統(tǒng)。變壓器裝置外殼是否變形，進行故障處理。避免體操在日常管理工作中，要做好人員違章操作引起的瓦斯事故。日常管理工作中要做好人員培訓(xùn)和教育，使其能夠做好故障防范。

結(jié)束語

在電力行業(yè)運行及發(fā)展中，為了保障電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，應(yīng)該定期對變壓器進行檢修及大修，以保證電力變壓器運行的穩(wěn)定性。文章以油浸式電力變壓器的使用特點為例，總結(jié)狀態(tài)檢修以及故障診斷方法的確定，有效避免油浸式電力變壓器運行中存在的限制性問題，通過內(nèi)部故障以及外部故障的分析，進行設(shè)備運行狀態(tài)的檢修，提高油浸式電力變壓器運行的穩(wěn)定性，推動電力行業(yè)的發(fā)展。

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