變壓器預(yù)防性試驗的必要性研究

摘要:變壓器是電力系統(tǒng)的重要裝置之一，核心功能是根據(jù)系統(tǒng)運行的實際需要轉(zhuǎn)變電壓大小，以保證電力設(shè)備能夠承受源自電壓傳輸造成的各種載荷。伴隨著社會不同領(lǐng)域的企業(yè)組織或個人用戶電能消耗量的增多，變壓器在電力系統(tǒng)里所發(fā)揮的電壓調(diào)控作用更加顯著，合理分配了生產(chǎn)期間積累的原始電能。長期使用發(fā)現(xiàn)大電量的傳輸處理給變壓器也造成了不同的損壞，多種因素造成變壓器性能、結(jié)構(gòu)、元件等方面受損。本文分析了變壓器預(yù)防性試驗必要性的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞:變壓器試驗必要性預(yù)防策略

中圖分類號：TM41文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-01

新時期國家對電網(wǎng)工程投入了更多的資金，尤其是城市區(qū)域的電網(wǎng)建設(shè)關(guān)系著社會經(jīng)濟發(fā)展的水平高低。電力系統(tǒng)是分配、處理、調(diào)控電能的主要體系，其通過操控系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或元件以滿足企業(yè)或個人的用電需求。鑒于變壓器在電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵性作用，電力人員不僅要加強變壓器日常運行的維護工作，還應(yīng)設(shè)計預(yù)防性試驗檢測裝置的性能狀態(tài)，及時采取措施處理可能發(fā)生的故障問題。

1變壓器功能及其預(yù)防性試驗

一直以來變壓器都是電力工程建設(shè)的主要裝置，對維持電網(wǎng)調(diào)配電能的有序進行發(fā)揮了重要的作用。變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心。在電器設(shè)備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯，XED型，ED型，CD型[1]。變壓器按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗變壓器、轉(zhuǎn)角變壓器、大電流變壓器、勵磁變壓器。變壓器的最基本形式，包括兩組繞有導(dǎo)線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。

由于社會電能需求量持續(xù)上升，電力系統(tǒng)承擔(dān)的傳輸載荷也明顯增加，變壓器面臨的故障發(fā)生率有所提高。預(yù)防性試驗是為了發(fā)現(xiàn)運行中設(shè)備的隱患，預(yù)防發(fā)生事故或設(shè)備損壞，對設(shè)備進行的檢查、試驗或監(jiān)測，也包括取油樣或氣樣進行的試驗。預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運行和維護工作中一個重要環(huán)節(jié)，是保證電力設(shè)備安全運行的有效手段之一[2]。多年來，電力部門和大型工礦企業(yè)的高壓電力設(shè)備基本上都是按照原電力部頒發(fā)的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的要求進行試驗的，對及時發(fā)現(xiàn)、診斷設(shè)備缺陷起到重要作用。

2變壓器故障隱患造成的不利影響

變壓器憑借其特殊的結(jié)構(gòu)形式在調(diào)節(jié)交流電壓流程里發(fā)揮了特殊作用，該裝置采用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，核心組成是初級線圈、次級線圈和鐵心。一般情況下，變壓器在電器設(shè)備和無線電路中可起到升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等作用。但是變壓器潛在的故障隱患也會給工程施工及電力設(shè)備帶來諸多不利影響。

2.1 損壞調(diào)節(jié)性能

發(fā)電廠生產(chǎn)出來的原始電能需經(jīng)過多道程序處理才能正常使用。如：原始電能傳輸至偏遠地區(qū)前，需經(jīng)過變電站把交流電壓值提高，結(jié)合變壓器提升電壓的伏值；當電能傳輸?shù)接脩魠^(qū)域則要把電壓降低以適應(yīng)設(shè)備要求，必須要利用變壓器降壓處理等。變壓器及其輔助裝置發(fā)生故障后，其調(diào)節(jié)電壓的性能受損而破壞了正常的調(diào)節(jié)秩序。

2.2 阻礙系統(tǒng)運行

電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，不同裝置或元件共同作用發(fā)揮了良好運行能力。變電站是電能轉(zhuǎn)換的主要場所，也是體現(xiàn)變壓器使用價值的主導(dǎo)環(huán)節(jié)，只有在變壓器的持續(xù)工作下才能維護系統(tǒng)的高效運行。作為電力系統(tǒng)的一部分結(jié)構(gòu)，變壓器的某些故障會阻礙系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[3]。尤其是變壓器升壓或降壓性能無法維持均衡時易導(dǎo)致系統(tǒng)“癱瘓”。

2.3 影響連接設(shè)備

短路是變壓器常見的問題之一，不僅造成裝置內(nèi)部線路電流劇增，也給外圍設(shè)備的電壓傳輸帶來不利影響。短路故障會燒壞變壓器的連接線路而損壞裝置性能，短時間之后與其相連接的設(shè)備也進入停止運行狀態(tài)。此外，故障對變壓器的安全隔離性能也不利，當其它設(shè)備出現(xiàn)問題時無法自動切斷連接，使外部設(shè)備故障對正常狀態(tài)的變壓裝置造成影響。

3 變壓器預(yù)防性試驗的必要性分析

3.1 性能方面

保持優(yōu)越的性能是變壓器持續(xù)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，特別是裝置的升壓、降壓能力至關(guān)重要。預(yù)防性試驗可針對某一款型式的變壓器詳細地檢查，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患。如：變壓器滲漏故障的檢查，試驗中可觀察散熱器接口、平面碟閥帽子、套管、瓷瓶、焊縫、砂眼、法蘭等位置，提早發(fā)現(xiàn)問題以盡快處理，維持了變壓器良好的使用性能。

3.2 安全方面

意外事故已經(jīng)成為制約電力行業(yè)發(fā)展的一大因素，解決安全問題是變壓器預(yù)防性試驗的首要目的。預(yù)防性試驗配合高精密儀器展開測試，從變壓器的結(jié)構(gòu)組合、運行性能、安裝操作等環(huán)節(jié)檢查故障，對存在的問題預(yù)先制定策略處理[4]。如：結(jié)合萬用表對電流變換、電壓變換的參數(shù)檢測，根據(jù)指標結(jié)果判斷變壓器裝置的性能是否達標，提高了裝置運用的安全系數(shù)。

3.3 監(jiān)測方面

加強日常監(jiān)測有助于捕捉變壓器的異常信號，檢測到即將發(fā)生或可能發(fā)生的故障問題。目前，預(yù)防性試驗普遍采用的是在線監(jiān)測技術(shù)，變壓器處于運行狀態(tài)時直接完成檢測任務(wù)。在線監(jiān)測技術(shù)的推廣避免了系統(tǒng)中斷運行帶來的不便，其運用于變壓器的預(yù)防性試驗?zāi)軌蛟诓挥绊懴到y(tǒng)運行的前提下，完成試驗操作以得到可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果。

3.4 收益方面

變壓器故障不僅從性能上降低了電力系統(tǒng)的運行效率，在經(jīng)濟收益方面也帶來不利影響。經(jīng)過預(yù)防性試驗的操作處理，檢修人員可掌握變壓器的真實狀態(tài)與存在的問題，根據(jù)試驗結(jié)果制定有效的調(diào)控措施[5]。因此，預(yù)防性試驗也是電力行業(yè)經(jīng)濟效益增收的有利因數(shù)，需要相關(guān)部門投入足夠的人力完善的重點工作。

4 結(jié)語

總之，變壓器是電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成，主要負責(zé)原始電壓的升降處理以保證用戶能夠安全用電。考慮到各種故障對變壓器性能造成的不利影響，電力部門應(yīng)采取必要的措施防御故障的發(fā)生，通過預(yù)防試驗檢測及防御可能發(fā)生的故障。根據(jù)試驗結(jié)果判斷，預(yù)防性試驗在維護電力系統(tǒng)及變壓器正常運行階段發(fā)揮了多方面的功能。

參考文獻

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