煤化工變壓器的運行故障及診斷處理

劉壯壯(陜煤集團榆林化學有限責任公司， 陜西 榆林 719000)

0 引言

變壓器是一種十分重要的設備，同時也是供電系統當中的重要元器件。因此，該設備的運行狀態，會直接影響到化工企業的自身施工，主要體現在施工安全與施工效率方面。在其化工廠變壓器的運行過程中，經常會受到化工廠特殊環境的影響。導致變壓器會在具體的運行過程中出現各種類型的故障信息。對于這種問題，則需要有效的保障對其中各種故障進行分析與處理，從而保證煤化工的順利生產。

1 化工廠變壓器常見故障問題

1.1 鐵芯故障

鐵芯故障問題成為了現階段變壓器出現的主要問題。對于這種故障，主要就是由于鐵芯在實際使用的過程中出現局部發熱的情況；同時在少數情況下，也會由于鐵芯因被禁錮在螺桿當中，從而出現了局部的絕緣不良，進而導致局部發熱的出現?，F階段在研究的過程中，發現鐵芯的局部發熱問題當中，基本上可以分為內部因素與外界因素這兩種故障誘導因素。而在變壓器內部鐵芯多點接地，同時在鐵芯之間的絕緣膜出現不同程度的短路問題之后，也會導致變壓器的繞組出現嚴重老化。另外，也會導致鐵芯內部局部出現發熱問題。因此，以此變壓器的輸入電壓高于額定電壓，或者在接入能源的電壓方面出現不穩定地情況，就會直接導致在變壓器的外部線路上出現不同程度的短路問題；同時，對于鐵芯緊固螺桿而言，也會受到絕緣性不良的影響，導致變壓器出現局部的發熱問題。因此，就需要對這樣的故障問題處理，進行針對性的測試與分析，以此判斷電阻是否滿足實際的使用需求。

1.2 繞組故障

出現的繞組故障問題，就是一種變壓器在實際的運行中，所經常困擾工作人員的故障類型。同時，這種故障也會對變壓器的使用壽命造成直接的影響。例如，在變壓器的實際運行過程中，經常會出現相間短路以及繞組短路。這些故障問題都是由于在實際的變壓器繞組過程中，出現了不同程度的繞組老化問題，因此在實際的變壓器制作過程中就需要對其繞組壓制不緊的問題進行針對性的分析，以此避免出現絕緣老化的問題。同時，變壓器在高負荷的運行過程中也會釋放出大量的熱能，因此就會在實際的使用中讓變壓器加速老化。同時，在變壓器受潮之后，也會導致絕緣位置出現一定膨脹，并當一些變壓器的油道出現阻塞問題之后，容易導致繞組故障的發生。這樣的故障問題，如果得不到及時的解決，就會直接影響到電流保護以及傳動保護的動作，對整個電力系統都造成直接的不良影響。

1.3 套管故障

現階段出現的套管故障問題，并不會經常在變壓器的實際運行過程中出現[1]。但是，這種故障問題的出現會直接對整個化工廠生產工作造成不良的影響，從而帶來較為嚴重的經濟損失。在現階段常見的一些故障問題，主要包括爆炸、漏油等。這些類型的故障問題的出現，主要與套管的初步設計有關聯，同時也相應地受到工作過程中的人為因素的影響。一旦套管在實際的使用過程中，無論是在經驗還是在處理手段上存在不合理，都會導致套管在實際的運行過程中，出現污垢和灰塵過多的情況而受到影響，進而導致套管出現嚴重的故障問題[2]。

1.4 瓦斯保護故障

瓦斯保護措施一直都是保護變壓器的重要形式，因此對整個變壓器的穩定運行產生著直接的影響?，F階段所使用的變壓器瓦斯保護工作，主要分為兩種不同的類型，分別為輕瓦斯、重瓦斯兩種形式[3]。一旦保壓器出現輕微的故障，就會使得變壓器當中的輕瓦斯保護模式啟動；但是僅僅會發出一定的警報信號，終究不能在斷閘位置進行有效的處理。當下一般導致變壓器的輕瓦斯故障產生的因素，主要是受到接觸不良、絕緣老化等。另外，在變壓器的實際運行過程中，一旦在內部出現了一定程度的短路，例如出現多相短路、繞組短路以及鐵芯短路，都會導致變壓器啟動重瓦斯保護動作，進而對整個變壓器造成較為嚴重的影響。

2 變壓器的常規故障診斷分析

現階段在對變壓器進行故障分析過程中，有著諸多類型的診斷模式，以此就需要保障相關測試人員可以很好地結合其故障的實際特征，并加上對過去工作經驗的總結為前提，制定針對性的故障方案。

在現階段比較常見的故障診斷方式，主要分為幾種不同的類型。首先，是直觀法的使用，就是維護人員需要對變壓器在出現故障時，可以對其異常情況進行直觀性的檢查，主要對變壓器是否出現破裂、冒煙等現象進行觀察，同時使用一些先進的儀器設備，對其運行的狀態進行檢查，以監測其是否運行正常，以此判斷是否發生了保護動作信號[4]。其次，也有使用絕緣電阻進行試驗的方式，這樣就可以有效地利用絕緣電阻的試驗方式，進而對其變壓器當中的員整體受潮情況，以及對于部件表面的受潮情況進行評估，從而實現全面的檢查。在泄露電流實驗法的使用中，當下泄露電流試驗測量的靈敏度較高，因此就可以很好地在變壓器出現故障問題之后，對其開展針對性的測量。特別是對于一些密封不嚴，或者出現套管裂紋的故障，能起到良好的檢測作用。而在使用的交流耐壓實驗法之后，其方法可以很好地在變壓器的主絕緣當中，進行局部缺陷方面的檢測與分析，進而保障對繞組的絕緣受潮、開裂以及繞組的松動問題，進行針對性的檢測。空載試驗法的使用，是利用空載試驗對變壓器現階段運行中的鐵芯多點接地、鐵芯硅鋼片的老化程度進行檢測，可以實現較為準確的檢測與分析，可以很好地對其繞組進行故障方面的良好分析與判斷。最后，也會用繞組變形的試驗方式，對其線圈在高頻狀態下的繞組結構進行合理地分析，進而取得較精確的故障判斷效果。

3 變壓器人工智能診斷方式

3.1 專家系統

當下專家系統的構建，就構建一種由專家知識庫、推理機制、用戶接口以及解釋機制所構成的系統。對于這種專家知識庫的使用，已經成為了現階段在煤化工領域進行故障分析的重要方式。當下在應用專家系統的過程中，可以較好地從故障表象，逐漸轉變到故障的本質，以此形成一個良好的推理過程。其次，在進行分析的過程中，發現轉接系統往往有十分明確的概念，因此就使得在這樣的分析過程中，能夠利用較為清晰的推理路徑，對其應用的優勢進行良好的分析，這樣才可以充分地保障變壓器的實際運行中，可以對出現的故障問題實現針對性的分析與處理。系統處理之后極大地降低了相關維護人員工作量，并可以很好地為工作人員提供相應的幫助。

在專家知識庫當中的知識都是來自于變壓器當中的專業知識，因此就可以很好地納入變壓器的故障類型、成因、診斷技術等方面的知識，以此就可以有效的為工作人員提供可靠的信息內容。但是對于這種技術而言，始終缺乏系統的深度，因此就使得系統自身的學習能力較差，因此就需要利用人工的方式，對其各種處理知識的獲取。這樣的發展方式下，便會導致存在著一定程度的推理與處理效率的制約。

3.2 人工神經系統

在變壓器故障診斷的過程中，經常會使用到人工神經網絡，這是一種利用大腦相似的處理單元，通過對單元的連接，使得形成較為復雜的網絡體系。這種處理方式與人類的大腦思維方式相似，因此就是一種人腦神經網絡的簡化與模擬。在實際的運行過程中，可以很好地發揮出學習、記憶、歸納方面作用。特別是在煤化工的生產加工過程中，可以很好地發揮出故障處理的優勢。例如，在故障分析的過程中，其使用的故障診斷工具較為高效，同時處理的適應力也較強。相比較傳統的專家系統診斷方式，就可以有著較高的優化效果。但是，這種人工神經網絡的使用方式，在進行變壓器的故障診斷過程中，始終存在著知識專業性不足，同時解釋機組無法發揮出應用價值的問題。當下的故障診斷發展中，就需要將這種人工神經系統，進行全面的升級與優化。

4 變壓器維護

現階段變壓器運行的過程中，由于內部結構較為的復雜，因此為了保障變壓器可以穩定地運行下去，就需要開展針對性的維護與管理。在現階段的維護與管理的過程中，重要包含著對變壓器的內部與外部的檢修內容。通常情況下，為了實現良好的監測，往往要基于規定內容，對其套管的瓷群外部進行針對性的分析，以此保障套管的瓷群有著較高的穩定性。另外，在運行的過程中，還需要重視起各種部件的完整性，以此能夠讓其在實際的運行中，不會受到零部件的影響，進而可以發揮出自身的價值，利用良好的維護方式，提升運行的效果。

5 結語

綜上所述，在當下的煤化工產業的發展中，只有充分地保障變壓器的運行穩定性，才可以有效的提升生產加工的整體效率。特別是對于煤化工電氣產業的運行，往往會有著較為復雜的運行模式與運行邏輯，更加需要工作人員提升故障的分析能力。