電力變壓器狀態(tài)檢修及故障診斷方法

謝曉爽

摘要：在我國進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們對于電力的需求在不斷的加大，電力變壓器作為電力傳輸?shù)闹匾O(shè)備，在保用企業(yè)和居民用電上起著至關(guān)重要的作用。電力變壓器的功能是多方面的：它具有調(diào)節(jié)電壓的功能，它可以根據(jù)用電需要，通過增加電壓將電力傳遞到用電區(qū)域。如果變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，不僅會對電力公司產(chǎn)生影響而且還會對生產(chǎn)生活造成極大的損失和影響。在此基礎(chǔ)上，本文將對電力變壓器的維護(hù)和故障診斷方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電力變壓器，狀態(tài)維護(hù)，故障診斷

引言

在電力行業(yè)運(yùn)行及發(fā)展中，為了保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，應(yīng)該定期對變壓器進(jìn)行檢修及大修，以保證電力變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性。文章以油浸式電力變壓器的使用特點(diǎn)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(yùn)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(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢修，提高油浸式電力變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。

1電力變壓器故障診斷和維護(hù)的問題

目前各地關(guān)于變壓器的診斷和維護(hù)方法存在很多問題，對于不需要維修的電力變壓器，或只有一個(gè)小問題且變壓器內(nèi)部沒有故障可以正常工作的變壓器，維修人員仍然關(guān)閉電源進(jìn)行維護(hù)。更有甚者對內(nèi)部部件進(jìn)行隨機(jī)更換，這會產(chǎn)生大量的財(cái)務(wù)資源、資料和其他不必要的浪費(fèi)。變壓器經(jīng)常修理就需要對變壓器進(jìn)行多次拆卸，這增加了新設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性。在維護(hù)期間，部件暴露在空氣中，導(dǎo)致灰塵和濕氣與變壓器的絕緣芯接觸，進(jìn)而降低變壓器的絕緣能力。對于真正需要檢查的電力變壓器，由于它們沒有達(dá)到所需的檢查日期，或者因?yàn)闆]有及時(shí)修復(fù)，問題將變得日益嚴(yán)重，最終變壓器出現(xiàn)故障。這不僅增加變壓器供斷電時(shí)間的增加，造成供電系統(tǒng)不穩(wěn)定，還會對電力公司和社會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，導(dǎo)致維護(hù)困難和維護(hù)、維修費(fèi)用的增加?？梢钥闯?，傳統(tǒng)的變壓器故障診斷和維護(hù)方式已經(jīng)不能滿足電力公司的發(fā)展需求。改善變壓器的預(yù)測維護(hù)模式將是電力公司的主要著手事項(xiàng)。

2常見故障和診斷

2.1常見故障及離線故障診斷方法

通過對油浸式電力變壓器運(yùn)行狀況的分析，為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)該將離線故障診斷作為重點(diǎn)，通常狀況下，在離線故障診斷中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：第一，油色譜分析的異常檢測技術(shù)?？梢酝ㄟ^對油中溶氣色譜分析來檢測和判斷變壓器的內(nèi)部故障。在正常情況下，變壓器油中所含氣體的成分類似空氣，大約含氧30%、氮70%、二氧化碳0.3%，運(yùn)行中的油還含有少量一氧化碳、二氧化碳和低分子烴類氣體。當(dāng)變壓器存在潛伏性過熱或放電故障時(shí)，油中溶氣的含量不大相同。有故障的油中溶氣的組成和含量與故障類型、故障的嚴(yán)重程度有密切關(guān)系。因此，在油浸式電力變壓器檢驗(yàn)中，當(dāng)油色譜分析出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)該對變壓器繞組的直流電阻、空載電流等進(jìn)行檢測，通過變壓器油理化試驗(yàn)、變壓器絕緣電阻及直流電阻測試以及油中溶解氣體色譜分析等，進(jìn)行檢驗(yàn)結(jié)果的記錄。在檢測完成之后，應(yīng)該對變壓器運(yùn)行的狀況進(jìn)行分析，如果發(fā)生局部放電的問題，需要檢查變壓器潛油泵的實(shí)際運(yùn)行狀況，通過紅外線測溫儀對油箱的表面問題進(jìn)行檢測，避免油浸式電力變壓器油色譜異常對系統(tǒng)運(yùn)行帶來的限制。第二，絕緣老化現(xiàn)象。在變電系統(tǒng)運(yùn)行中，當(dāng)出現(xiàn)絕緣老化的現(xiàn)象，應(yīng)該通過一氧化碳、二氧化碳色譜分析方法的使用，進(jìn)行酸值檢測、水量檢測等。變壓器絕緣受潮現(xiàn)象。變壓器絕緣受潮會造成匝絕緣的平均擊穿場強(qiáng)降低，匝絕緣擊穿，從而引發(fā)絕緣事故。因此，在油浸式電力變壓器運(yùn)行中，當(dāng)出現(xiàn)變壓器受潮現(xiàn)象，應(yīng)該構(gòu)建絕緣特性的檢驗(yàn)試驗(yàn)，通過做絕緣油耐壓、絕緣電阻、高低壓直流電阻試驗(yàn)，介質(zhì)損耗、泄露電流試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對這種現(xiàn)象的合理控制。變壓器油老化現(xiàn)象。變壓器油老化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在酸值增高、黏度增大、顏色變深等方面。第三，油浸式變壓器滲漏油缺陷。油箱滲油缺陷，主要來自焊接質(zhì)量方面，通常表現(xiàn)為焊縫滲漏油;也有在制造時(shí)用料不當(dāng)、油箱上的法蘭太薄，緊固后嚴(yán)重變形;另外油箱常年處在戶外條件下運(yùn)行，各種密封膠墊在高、低溫及日光照射下發(fā)生老化，也會造成滲漏油。因此在檢修中，法蘭應(yīng)選用有足夠強(qiáng)度，緊固時(shí)不得變形，且法蘭密封面應(yīng)平整清潔，安裝時(shí)要認(rèn)真清理油污和銹斑;密封墊應(yīng)有良好的耐油和抗老化性能，以及比較好的彈性和機(jī)械強(qiáng)度，安裝應(yīng)根據(jù)連接處形狀選用不同截面和尺寸的密封墊并安放正確;法蘭緊固力應(yīng)均勻一致，密封膠墊壓縮量應(yīng)控制在1/3左右。儲油柜滲漏油缺陷，經(jīng)長期運(yùn)行后的儲油柜可能會有密封處滲漏油、膠囊或隔膜損壞、油面線不清楚、油位計(jì)玻璃管內(nèi)表面結(jié)油垢、磁力式油表指示不準(zhǔn)等缺陷。第四，變壓器在運(yùn)行中溫度不正常地升高。運(yùn)行中變壓器溫度不正常升高，可能是由于分解開關(guān)接觸不良，繞組匝間短路，鐵芯有局部短路，油冷卻系統(tǒng)有故障等原因造成。第五，變壓器出口斷路故障檢測。通過對變壓器出口斷路檢測狀況的分析，當(dāng)出現(xiàn)變壓器出口斷路故障問題時(shí)，應(yīng)該通過油色譜分析法、繞組頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)等方法的構(gòu)建，提高變壓器運(yùn)行的整體質(zhì)量。

2.2檢查、檢修、維護(hù)

2.2.1日常檢查

堅(jiān)持日常測試是確保變壓器正常運(yùn)行的必要步驟。日常檢查內(nèi)容主要為檢查變壓器溫度是否正常，輔助設(shè)備是否正常工作，使用的油是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)等。

2.2.2電力變壓器的定期檢查

隨著人們生活質(zhì)量的提高，對電的需求量逐漸增加，使得電力系統(tǒng)經(jīng)常處于一個(gè)超負(fù)荷的工作狀態(tài)，在此種情況下，電力變壓器經(jīng)常會出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗，造成電力變壓器產(chǎn)生故障問題。因此，電力企業(yè)要想保證電力變壓器的正常使用就需要對電力變壓器展開定期的檢查工作，對電力變壓器中的故障進(jìn)行檢查、維修，從而保障電力變壓器的正常運(yùn)行。通常情況下，電力企業(yè)相關(guān)人員在對電力變壓器進(jìn)行定期檢修作業(yè)時(shí)需要從以下兩個(gè)方面展開：一方面，相關(guān)人員需要根據(jù)電力企業(yè)運(yùn)行情況、電力變壓器工作情況等方面內(nèi)容制定檢修方案，并根據(jù)設(shè)備的具體工作環(huán)境制定檢修方案，從而保證電力變壓器的正常運(yùn)行。另一方面，相關(guān)人員在對電力變壓器進(jìn)行檢修過程中，需要認(rèn)真對待電力變壓器的檢修工作中，反復(fù)對電力變壓器進(jìn)行檢修，從而保證電力變壓器的正常使用，提高電力變壓器的工作效率。

2.2.3在線監(jiān)測技術(shù)

（1）局部放電在線監(jiān)測技術(shù)。局部放電機(jī)制可以用放電間隙和等效電路電容的組合來代替。當(dāng)絕緣體放置在電極之間并施加交流電壓時(shí)，電極之間可觀察到局部放電。兩個(gè)或多個(gè)電容器放置在導(dǎo)體之間，其中一個(gè)具有火花放電。（2）油氣在線分析方法。技術(shù)原理主要基于比較所收集的氣體濃度值和假設(shè)油裂條件，檢測由CO和H2等氣體以及變壓器內(nèi)部油氣特性造成的絕緣損壞導(dǎo)致的故障。在線監(jiān)測變壓器本體油相色譜監(jiān)測是評價(jià)變壓器內(nèi)部狀態(tài)的重要手段。

結(jié)語

總而言之，在油浸式電力變壓器狀態(tài)故障檢修中，為了提高故障檢修的有效性，應(yīng)該認(rèn)識到設(shè)備運(yùn)行中的故障問題，通過故障檢修方案以及檢修標(biāo)準(zhǔn)的確定，進(jìn)行施工檢修方案的完善，充分滿足油浸式電力變壓器故障檢修的有效性。而且，對于相關(guān)設(shè)備故障檢修人員，應(yīng)該認(rèn)識到影響油浸式電力變壓器故障的問題，通過外部影響因素以及內(nèi)部影響因素的分析，構(gòu)建針對性的解決方案，并通過油浸式電力變壓器離線檢測技術(shù)以及在線檢測技術(shù)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的及時(shí)解決，滿足電力企業(yè)運(yùn)行的基本需求。

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