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      電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

      2016-03-16 03:56:52閆鵬飛
      環(huán)球市場 2016年27期
      關(guān)鍵詞:油溫繞組電氣

      閆鵬飛

      山東送變電工程公司

      電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

      閆鵬飛

      山東送變電工程公司

      伴隨著我國的發(fā)展,電力的需求越來越大,刺激了電力的發(fā)展?,F(xiàn)在的人們對于電力的要求越來越高,尤其是在變壓器方面,變壓器的運(yùn)用是是電力系統(tǒng)之中最主要的組成部分。它與其他電力設(shè)備相比之下,發(fā)生故障的幾率相對較小。但是一旦發(fā)生故障,需要確切的進(jìn)行判斷,判斷故障的類型,以便使用恰當(dāng)?shù)拇胧﹣斫鉀Q問題。本文是針對變壓器以及常見故障分析,對于缺陷進(jìn)行討論,還對電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷變壓器故障的措施進(jìn)行描述。

      電氣試驗(yàn);變壓器;故障分析

      1 變壓器故障處理必要性

      近年來,電力科技水平不斷提升,電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)所配備的專用電力設(shè)備更加多樣化,35kV變壓器是未來電力工程改造不可缺少的裝置。從實(shí)際應(yīng)用情況分析,35kV變壓器所設(shè)定的功能類別較多,適應(yīng)了大范圍電網(wǎng)操作模式運(yùn)行要求,從而促進(jìn)了35kV變壓器的普及應(yīng)用。變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備, 會(huì)受到電場的作用、導(dǎo)體發(fā)熱的作用、機(jī)械力損傷、化學(xué)腐蝕作用以及大氣條件的影響等,在這些外界因素的影響下,可能逐漸產(chǎn)生缺陷,甚至發(fā)展為故障,而電氣試驗(yàn)是能夠保證電力變壓器安全運(yùn)行的重要措施,對發(fā)現(xiàn)變壓器缺陷、診斷變壓器故障性質(zhì)具有決定性的作用。

      2 變壓器故障分析的直觀判斷方法

      電氣工作人員對變壓器進(jìn)行巡查過程中,一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的工人可以通過對聲音、振動(dòng)、氣味、變色、溫度等現(xiàn)象的微小變化,就可以判斷變壓器的運(yùn)行狀態(tài),對故障進(jìn)行預(yù)測,然后進(jìn)行綜合分析,對變壓器的運(yùn)行狀態(tài)做出最后判斷。

      2.1 聽變壓器運(yùn)行的聲音

      電力變壓器正常運(yùn)行過程中,電流通過鐵心產(chǎn)生交變磁通就會(huì)發(fā)出嗡嗡的有節(jié)奏的電磁聲,聲響的大小和運(yùn)行電壓和負(fù)荷電流的大小成正比。如果聲音的節(jié)奏、頻率和音量發(fā)生改變,電力變壓器內(nèi)部可能出現(xiàn)了故障。

      2.2 外觀判斷變壓器的油溫、油位

      電力變壓器的油位和油溫異常會(huì)造成電壓器故障。如果變壓器內(nèi)的油標(biāo)管油位出現(xiàn)大幅度地波動(dòng),就反映出電力變壓器的油溫出現(xiàn)異常。油溫不正??赡苁请娏ψ儔浩鞯睦鋮s器出現(xiàn)損壞,冷卻器不工作,變壓器內(nèi)部溫度必然升高。油位不正常有以下兩種原因造成,電力變壓器的運(yùn)行溫度過低或出現(xiàn)油氣滲漏,液位波動(dòng)大;電力變壓器長時(shí)間運(yùn)行,油標(biāo)管內(nèi)會(huì)有少量空氣,空氣下沉后占據(jù)一定的體積,采用真空注油法以排除繞組中的氣泡。

      2.3 顏色、氣味發(fā)生變化

      套管連接端部發(fā)熱氧化,局部顏色變深。放電揮發(fā)出臭氧氣味,繼電器內(nèi)有氣味,可能是由于過熱引起的。這些表觀現(xiàn)象,通過仔細(xì)觀察,可以判斷出變壓器的初步故障。

      3 電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

      3.1 絕緣油試驗(yàn)

      進(jìn)行絕緣試驗(yàn),變壓器是電力系統(tǒng)裝置,容易發(fā)生漏電,因此變壓器必須進(jìn)行絕緣性測驗(yàn)。絕緣油優(yōu)點(diǎn)如下:(1)流動(dòng)性強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)其他絕緣材料不能發(fā)揮的優(yōu)勢。變壓器里的油箱發(fā)揮的是絕緣功能。(2)分子間距離小,能隔絕空氣,外界空間潮濕也影響不了設(shè)施材料使用期限。(3)油溫、油位的變化能直觀反映變壓器的運(yùn)行情況。絕緣油試驗(yàn)是針對外觀的觀察,測量內(nèi)容有:油中空氣含量、水含量、水溶性酸pH值、酸值、油空界面張力等。繞組絕緣測試,測試內(nèi)容為高壓繞組測試和低壓繞組測試。

      3.2 變壓器直流電阻試驗(yàn)

      直流電阻就是元件通上直流電,所呈現(xiàn)出的電阻,即元件固有的,靜態(tài)的電阻。變壓器直流電阻測量是變壓器試驗(yàn)中既簡便又重要的一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,能有效的檢查出繞組內(nèi)部導(dǎo)線接頭的焊接質(zhì)量、引線與繞組接頭的焊接質(zhì)量、電壓分接開關(guān)各個(gè)分接位置及引線與套管的接觸是否良好、并聯(lián)支路連接是否正確、變壓器載流部分有無斷路、接觸不良以及繞組有無斷路現(xiàn)象。試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定預(yù)防性試驗(yàn)中,1.6MVA以上變壓器,各相繞組電阻相間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2%(警示值),無中性點(diǎn)引出的繞組,線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%(注意值);1.6MVA及以下的變壓器,相間差別一般不大于三相平均值的4%(警示值),線間差別一般不大于三相平均值的2%(注意值)。

      3.3 電氣試驗(yàn)判斷法的運(yùn)用

      平常來說,電氣試驗(yàn)可以準(zhǔn)確的判斷處變壓器的內(nèi)部潛在性的故障以及缺陷。但是在具體的試驗(yàn)之中,比如說局部放電試驗(yàn),短路試驗(yàn),交流電實(shí)驗(yàn),空載等項(xiàng)目中,難度較大,會(huì)增加負(fù)擔(dān),需要注意方法。這項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目的復(fù)雜性和難度會(huì)隨著變壓器的電壓容量的增加以及變壓器等級的增加會(huì)增多更大的難度。在一些試驗(yàn)研究之中,色譜分析會(huì)使得結(jié)果更加好,對于有針對性的制定試驗(yàn)方案,減少了不必要的電氣試驗(yàn),提高一些準(zhǔn)確率,可以有效地判斷內(nèi)部故障的效率,進(jìn)而進(jìn)一步加快事故的處理。

      3.4 油中色譜分析法

      (1)特征氣體組合法。對于正常運(yùn)行的變壓器,由于油和絕緣材料的緩慢分解和氧化,會(huì)產(chǎn)生少量CO2、CO、H2以及微量的低分子烴類如CH4、C2H6、C2H4和C2H2等氣體,但其含量與故障產(chǎn)生的氣體量相比要少得多,這為識別故障下特征氣體的明顯增長提供了有利條件。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí),主要原因是絕緣油和固體絕緣材料中的熱性故障(電流效應(yīng))和放電性故障(電壓效應(yīng)),此時(shí),與故障性質(zhì)密切相關(guān)的特征氣體含量明顯的增加。

      (2)三比值法。通過故障氣體的組合特征雖然能對產(chǎn)生的故障性質(zhì)和類型作出推斷,但對介于兩類型之間的故障則不易掌握。因此,還需要考察它們從數(shù)量上的比例關(guān)系,這種方法稱之為三比值法。

      綜上所述,伴隨電力的發(fā)展,對于電力的要求越來越嚴(yán)格,需要進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。這之中變壓器是對供電來說必不可少的裝置,對于電力起到了很重要的作用。然而在供電過程之中,變壓器是存在很多的缺陷以及不足,這些會(huì)導(dǎo)致變壓器不能正常工作,因此為了使得變壓器的問題少出現(xiàn),減少企業(yè)的損失,進(jìn)行判斷必不可少。

      [1]武中利.電力變壓器故障診斷方法研究[D].華北電力大學(xué),2013.

      [2]龍光權(quán).電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用[J].通訊世界,2016,02:268-269.

      [3]李洋,李朋,田新,曹書強(qiáng). 電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析的應(yīng)用[J].通訊世界,2016,13:151-152.

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