變壓器故障維修探析

江躍天

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展，變壓器在各行業(yè)中被廣泛的使用。但與此同時(shí)暴露出來的問題也越來越多，從某種角度上來講，變壓器一旦發(fā)生故障問題，將帶來不可估量的損失。所以在變壓器運(yùn)行過程中，要依據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，針對(duì)以往故障發(fā)生的原因進(jìn)行系統(tǒng)的分析與總結(jié)，并就具體實(shí)際情況提出合理化的解決措施，以便更好的推動(dòng)變壓器的運(yùn)行。文章主要針對(duì)變壓器常見的幾種故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并就相關(guān)問題進(jìn)行了綜述，僅供參考。

關(guān)鍵詞：變壓器；準(zhǔn)確性；故障診斷；方法比較

1 現(xiàn)階段電力設(shè)備維修的現(xiàn)狀

所謂維修，就是在一定維修實(shí)踐理論的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行客觀的分析與評(píng)價(jià)，然后依據(jù)整體的維修意識(shí)及維修理念、維修原理進(jìn)行全局的掌控，從而達(dá)到一定的維修目的。通常情況下，維修主要是圍繞三個(gè)階段進(jìn)行的：一是在出現(xiàn)故障時(shí)能夠進(jìn)行及時(shí)的維修；二是為了有效的降低成本，提高機(jī)械設(shè)備的使用效率而進(jìn)行的維修；三是為了追求更高的成本效益及安全而進(jìn)行的維修。就我國現(xiàn)階段電力設(shè)備維修而言，依據(jù)其實(shí)際情況設(shè)定了嚴(yán)格的維修制度及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)有專門的維修部門負(fù)責(zé)其定期檢查項(xiàng)目的維修情況。但是與實(shí)際現(xiàn)狀相比較而言，很多部門的設(shè)立并沒有充分發(fā)揮其應(yīng)有的效用，在一些故障發(fā)生之時(shí)，不能及時(shí)進(jìn)行維修及故障原因的確認(rèn)，導(dǎo)致人力、物力、資金的大量浪費(fèi)。另外，減少了機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)時(shí)間，從整體上不利于長久發(fā)展。

2 電力變壓器狀態(tài)維修現(xiàn)狀

2.1 容易造成機(jī)械化的看待故障

“割裂”是指將診斷對(duì)象分開來看，大多數(shù)利用對(duì)象表現(xiàn)出的具體特征信號(hào)來診斷特定類型的故障，這樣的診斷方法不能夠有效地考慮多種故障同時(shí)發(fā)生時(shí)各個(gè)故障之間可能存在的聯(lián)系和相互之間的影響?！办o止”是指沒有考慮設(shè)備的改進(jìn)或者型號(hào)差異等特點(diǎn)的影響。變壓器電壓等級(jí)的升高、容量的突然增大及元部件結(jié)構(gòu)的改變等，會(huì)對(duì)故障的模式和分布特點(diǎn)產(chǎn)生影響。因而，有必要再故障診斷前，首先對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和故障的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

2.2 綜合診斷中只是各種方法的累加

對(duì)于電力變壓器的故障針對(duì)不能將其以往的經(jīng)驗(yàn)分析進(jìn)行綜合性的累積，要具體問題具體分析，可以參照以往的故障原因，在理論研究及維修故障體系的標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，建立完善的綜合診斷管理體系，從各個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行故障排除，明確其故障原因，進(jìn)而從根本上解決問題。

2.3 缺乏辯證思維看待故障對(duì)故障中出現(xiàn)的符號(hào)進(jìn)行處理的能力

維修人員在對(duì)其進(jìn)行變壓器故障診斷的過程中，往往將問題局限于某一方面，不能從全局角度出發(fā)對(duì)其進(jìn)行很好的分析。加上專業(yè)技能診斷方法不熟練，缺乏理論研究依據(jù)，故此對(duì)其診斷方式做出了錯(cuò)誤的判斷。這就會(huì)導(dǎo)致各個(gè)階段上變壓器運(yùn)行將存在潛在的威脅，一旦故障再次發(fā)生將會(huì)產(chǎn)生極其惡劣的影響及嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 診斷結(jié)果不透明

從一定意義上而言，在對(duì)其電力變壓器進(jìn)行故障診斷時(shí)，往往受其專業(yè)技能的影響不能及時(shí)準(zhǔn)確的做出判斷。隨著信息技術(shù)的層出不窮其在各行業(yè)中得到了廣泛的使用，針對(duì)變壓器信號(hào)處理及建模改造問題其診斷專業(yè)能力比較強(qiáng)，一般的故障人員很難在第一時(shí)間做出合理的判斷并加以處理。現(xiàn)故障診斷中比較常見的一種技術(shù)診斷則是基于油中溶解的氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行的變壓器故障診斷，對(duì)此診斷原因分析不能清晰的解釋出故障產(chǎn)生的原因，故此對(duì)于診斷結(jié)果持懷疑態(tài)度，影響了對(duì)變壓器的正常維修。

3 變壓器故障模式及危害

3.1 故障分析的必要性

故障發(fā)生部位、原因并給出維修指導(dǎo)方法的過程。對(duì)電力變壓器故障危害性的評(píng)價(jià)也很重要，通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全性分析，判斷各故障模式的危害，可以幫助分清任務(wù)的輕重緩急，合理安排維修活動(dòng)。對(duì)于以可靠性為中心的維修，研究故障的危害性更為重要，因?yàn)樵摼S修方式的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在于維修策略的依據(jù)是故障的影響而非故障。

故障診斷中所遵循的基本方式和方法有一定得規(guī)律，診斷的預(yù)處理一方面是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化氣體組分的含量的比值、編碼或者是占總氣體含量的百分比值；另一方面就是進(jìn)行啟動(dòng)診斷的判斷，把實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果的幾項(xiàng)指標(biāo)（總烴、甲烷、乙炔、氫等）與油中溶解氣體含量的注意值和氣速率的注意值比較，初步判斷是否存在故障的可能性。

3.2 對(duì)故障分析的要求

（1）系統(tǒng)條理。電力變壓器不同于其他機(jī)械設(shè)備，其系統(tǒng)相對(duì)比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)層次上多采用其立體式針對(duì)其實(shí)際操作進(jìn)行有效的分析與運(yùn)行。并且每個(gè)系統(tǒng)都是相對(duì)獨(dú)立的，在功能上存在著很大的差異，但是在整體結(jié)構(gòu)上都是為其電力一個(gè)系統(tǒng)而服務(wù)的，所以在就其故障診斷分析時(shí)必須依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析與總結(jié)，這樣才能有效的解決問題。除此之外，電力變壓器系統(tǒng)內(nèi)部既相互聯(lián)系又相互作用，且各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)隨著實(shí)際負(fù)荷作業(yè)而不斷地變化。

（2）全面覆蓋。在可靠性理論中電力變壓器屬于串聯(lián)式可靠性系統(tǒng)，即系統(tǒng)中任何部件發(fā)生故障都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。因此不能輕易忽略某些小元部件或發(fā)生頻率小的“小故障”。

（3）有針對(duì)性

通過對(duì)故障知識(shí)構(gòu)成的討論，提煉出應(yīng)該分析的具體項(xiàng)目。在研究知識(shí)的構(gòu)成實(shí)質(zhì)上時(shí)對(duì)知識(shí)進(jìn)行合理的分類，是與具體的專業(yè)領(lǐng)域緊密相關(guān)的，并且要與設(shè)備故障診斷過程的推理、決策相契合。

（4）可實(shí)現(xiàn)。在對(duì)電力變壓器進(jìn)行故障危害性評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)方法的可實(shí)現(xiàn)性是必須要考慮的問題；選擇的危害性評(píng)價(jià)因素應(yīng)該與變壓器的維修實(shí)際相符；評(píng)價(jià)算法應(yīng)該便于實(shí)施。因?yàn)殡娏ψ儔浩鲗儆诟呖煽啃缘脑O(shè)備，相關(guān)的故障數(shù)據(jù)難于獲得，且設(shè)備的多樣性造成數(shù)據(jù)的分散性大，導(dǎo)致一些考察設(shè)備安全性的常規(guī)方法對(duì)于電力變壓器不適應(yīng)。所以要考慮可實(shí)現(xiàn)性。

3.3 危害性評(píng)價(jià)因素

（1）故障頻率。故障頻率是指故障發(fā)生頻率的分值表示，它表征了故障模式發(fā)生的頻繁程度。某個(gè)故障模式發(fā)生的次數(shù)與系統(tǒng)總故障次數(shù)之比，稱為對(duì)應(yīng)于故障模式的故障發(fā)生頻率，其極限意義即為故障發(fā)生概率。故障發(fā)生概率可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來獲得，再結(jié)合故障發(fā)生頻率可對(duì)“故障頻度”進(jìn)行評(píng)分。由于故障率與故障發(fā)生的頻率存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而可根據(jù)各故障率的大小對(duì)故障頻度進(jìn)行打分，故障頻度分值是該故障模式故障率的一千倍。

（2）故障程度。程度是對(duì)故障帶來的損失進(jìn)行評(píng)估。對(duì)電力變壓器而言，故障的預(yù)期損失需要同時(shí)考慮設(shè)備本身以及停運(yùn)的損失，而且后者更為突出。然后依據(jù)停運(yùn)時(shí)間對(duì)各部件進(jìn)行排列?？紤]到設(shè)備的具體損傷時(shí)，一般的認(rèn)為放電性、涉及絕緣的故障比過熱性、磁路故障的危害很大。

3.3.3 檢測(cè)難度

檢測(cè)難度表征故障模式的可測(cè)試性，它屬于設(shè)備的固有屬性，同時(shí)也與檢測(cè)技術(shù)的水平、巡視或者是維修周期的密度有關(guān)。

4 結(jié)束語

由于變壓器的運(yùn)行過程需要涉及很多的其他影響因素，所以可能發(fā)生變壓器每次發(fā)生一樣故障的具體情況也不同。而且氣體的形成要涉及復(fù)雜的機(jī)理和過程，多種因素之間的聯(lián)系也增加了判斷的難度，所以要很好的分析變壓器的故障就要現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的長期積累。而且還要采用更新更準(zhǔn)確的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]王廣云，李桂蘭.變壓器大修組裝后電氣試驗(yàn)的研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009.

[2]葉斌斌，俞鳳金.變壓器狀態(tài)檢修探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009.

[3]金晶，壽祝義，陸珂.變壓器鐵心接地故障的診斷與處理[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010.