電力變壓器試驗(yàn)和運(yùn)行中的故障探析

張 安

(哈爾濱市阿城電業(yè)局，哈爾濱 150300)

電力變壓器試驗(yàn)和運(yùn)行中的故障探析

張 安

(哈爾濱市阿城電業(yè)局，哈爾濱 150300)

變壓器具備重量較輕、體積較小等特點(diǎn)，便于移動(dòng)、安置，不會(huì)占據(jù)較大空間。電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)的可靠性直接決定整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。要充分發(fā)揮電力高壓試驗(yàn)變電器的優(yōu)勢(shì)，必須采取相應(yīng)的控制措施，及時(shí)處理故障，保障其運(yùn)行質(zhì)量。

電力變壓器；試驗(yàn)；運(yùn)行；故障

1 電力系統(tǒng)變壓器試驗(yàn)

在電力系統(tǒng)變壓器檢修之后，為確保變壓器安全穩(wěn)定的運(yùn)行，要對(duì)變壓器進(jìn)行試驗(yàn)，通過觀察、記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化，來確定電力變壓器檢修的質(zhì)量，為電力系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行提供保障。電力系統(tǒng)變壓器常進(jìn)行的試驗(yàn)有變比試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、空載試驗(yàn)、工頻耐壓試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)等。

變比試驗(yàn)可以檢查變壓器的繞組匝數(shù)是否正確，直流電阻試驗(yàn)可以檢驗(yàn)變壓器的引線連接是否有問題，絕緣電阻試驗(yàn)可以檢驗(yàn)變壓器的絕緣是否良好，空載試驗(yàn)可以通過鐵損看出變壓器的性能參數(shù)，通過工頻耐壓試驗(yàn)和局部放電試驗(yàn)可以判斷變壓器主、縱絕緣是否存在隱患。要保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，避免因?yàn)樵囼?yàn)問題而導(dǎo)致對(duì)變壓器狀態(tài)的誤判斷。

2 影響變壓器試驗(yàn)的主要因素

2.1 接地因素

在變壓器試驗(yàn)過程中，必須保證各接地點(diǎn)接地的牢靠。如鐵芯未接地或接地不良，會(huì)使鐵芯在變壓器電路中的位置發(fā)生變化，導(dǎo)致變壓器繞組電容和繞組對(duì)地絕緣電阻測(cè)量不準(zhǔn)確；在工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，非被試?yán)@組未良好接地，可能會(huì)在非被試?yán)@組上產(chǎn)生過電壓而發(fā)生損壞；變壓器主體接地不良時(shí)，試驗(yàn)或運(yùn)行時(shí)就可能產(chǎn)生懸浮的高電壓，存在很大的安全隱患。

2.2 溫度因素

在直流電阻試驗(yàn)和絕緣電阻試驗(yàn)時(shí)，溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響很大。例如剛剛退出運(yùn)行的變壓器，其整體溫度較高，如果不能準(zhǔn)確讀出變壓器繞組溫度，或是以環(huán)境溫度作為變壓器溫度，得到的直流電阻結(jié)果就是不準(zhǔn)確的；同一臺(tái)變壓器溫度較高時(shí)，絕緣電阻較小，溫度較低時(shí)，絕緣電阻較大，如果單純比較絕緣電阻絕對(duì)值的大小，不考慮溫度因素就得出變壓器絕緣不好的結(jié)論，就是不對(duì)的。

2.3 測(cè)量因素

在變壓器試驗(yàn)時(shí)，必須保證測(cè)量?jī)x器的量程滿足試驗(yàn)的需求，且儀器在正常的檢定有效期內(nèi)，才能保證測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是真實(shí)有效的。試驗(yàn)人員要有高度的責(zé)任心，注意檢測(cè)細(xì)節(jié)，做好試驗(yàn)記錄，確保不因?yàn)槿藶樵蛟斐稍囼?yàn)數(shù)據(jù)的失實(shí)。

2.4 環(huán)境因素

在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)環(huán)境都比較差，周圍可能會(huì)有一些帶電的高壓電器在工作。在高壓試驗(yàn)時(shí)，例如局部放電試驗(yàn)，變壓器周圍的電器設(shè)備和金屬器件可能會(huì)給試驗(yàn)帶來干擾，使試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至無法正常進(jìn)行試驗(yàn)。因此，要盡量改善試驗(yàn)條件，降低環(huán)境因素對(duì)試驗(yàn)的影響。

3 電力變壓器狀態(tài)診斷模型的建立

診斷電力變壓器狀態(tài)時(shí)涉及較多專業(yè)知識(shí)，尤其包含很多狀態(tài)信息。為防止主觀因素的影響，提高分析準(zhǔn)確度，本文基于模糊理論建立電力變壓器狀態(tài)診斷模型。

3.1 狀態(tài)信息與故障原因的對(duì)應(yīng)

電力變壓器運(yùn)行過程中狀態(tài)信息比較繁多，且和不同故障的對(duì)應(yīng)關(guān)系十分復(fù)雜，給故障的分析帶來較大困難，尤其在同一故障對(duì)應(yīng)龐大的檢測(cè)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，增加了故障分析的難度。為方便研究，需總結(jié)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的各種信息，構(gòu)建與故障原因之間的關(guān)系。這是建立變壓器故障診斷模型的基礎(chǔ)。

電力變壓器繞組故障包括短路、放電、直流電阻異常及絕緣受潮等，與其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信息分別為C2H2、H2及總烴含量、直流電阻不平衡系數(shù)，繞組局部放電量，C2H2含量，H2含量、總烴含量，直流電阻不平衡系數(shù)、油中含水量，吸收比，繞組介損值，繞組泄露電流，繞組絕緣電阻以及H2含量等。按照上述方法列出電力變壓器的絕緣油、套管、鐵心出現(xiàn)故障的狀態(tài)信息。

3.2 狀態(tài)信息診斷矩陣的構(gòu)建

構(gòu)建狀態(tài)信息與故障原因間的二維矩陣，列中包含引起某部件故障的所有原因，行中包含某部件所有狀態(tài)的信息量。

4 電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)故障的處理方法

4.1 內(nèi)部有雜音

可能因?yàn)殡娏ψ儔浩骼@組存在過大的電流。這種短路故障均有可能導(dǎo)致在電力變壓器高壓試驗(yàn)中，設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響。發(fā)生這一現(xiàn)象時(shí)，操作人員要借助電力變壓器內(nèi)部傳出來的聲音判斷是否為故障所導(dǎo)致，在確定發(fā)生故障后，操作人員可將電力變壓器各個(gè)部件進(jìn)行斷電檢查，檢查部件以描述的幾個(gè)部件為主，檢查發(fā)生故障的因素并采取針對(duì)性的方式處理。

4.2 自動(dòng)跳閘

電力變壓器在高壓試驗(yàn)過程中，如果發(fā)生自動(dòng)跳閘現(xiàn)象，必須及時(shí)、準(zhǔn)確的通過外部檢查來明確故障發(fā)生的原因，假設(shè)是操作人員在高壓試驗(yàn)時(shí)誤操作而導(dǎo)致的跳閘，就不需要檢查電力變壓器。反之，必須由操作人員進(jìn)行全面、徹底的檢查，對(duì)電力變壓器內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)檢查，杜絕電力變壓器在后期應(yīng)用過程中發(fā)生短路故障，降低火災(zāi)的發(fā)生率。假設(shè)電力變壓器周邊發(fā)生火災(zāi)，則會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)行為，通過自動(dòng)斷路，避免電氣設(shè)備受到影響。假設(shè)火災(zāi)發(fā)生之后，電力變壓器未按預(yù)定程序斷路，必須以人為操作的方式將斷路器斷開，只有斷開之后才能撲火救災(zāi)。

4.3 油位異常

在電力變壓器應(yīng)用過程中，油位是必須控制的一項(xiàng)參數(shù)，并且要按照當(dāng)?shù)刂苓叚h(huán)境的實(shí)際狀況對(duì)油位進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整。電力變壓器在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)油位有異常變化，需要操作人員明確是否有漏油、溢水等情況發(fā)生，在油位顯著提升后，首先要考慮是否是因?yàn)橹苓叚h(huán)境導(dǎo)致的。在排除人為因素、環(huán)境因素以外，操作人員要檢查呼吸管、油標(biāo)管，明確其在工作過程中是否有堵塞、泄漏等情況發(fā)生，并按照實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的處理，只有這樣，才能保障電力變壓器在今后的應(yīng)用中具備較高的實(shí)用性、安全性。

4.4 瓦斯保護(hù)

在電力變壓器高壓試驗(yàn)當(dāng)中，瓦斯保護(hù)的故障發(fā)生因素比較多，電力變壓器保護(hù)裝置二次回路故障、內(nèi)部故障以及尤為下降等都會(huì)引發(fā)瓦斯保護(hù)故障。當(dāng)電力變壓器出現(xiàn)瓦斯保護(hù)故障后，操作人員要對(duì)電力變壓器實(shí)行全面、詳細(xì)的檢查，明確故障的因素，設(shè)計(jì)針對(duì)性的處理方法，及時(shí)排除故障。處理完成之后，要對(duì)電力變壓器進(jìn)行一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后再繼續(xù)應(yīng)用。

4.5 繞組故障

電力變壓器在高壓試驗(yàn)中出現(xiàn)繞組故障的因素也比較多，發(fā)生該故障后，操作人員要針對(duì)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)檢查，對(duì)發(fā)生故障的繞組接地、匝間短路以及相間短路等故障逐一排除之后，才能保障電力變壓器在使用過程中的穩(wěn)定性和安全性。除此之外，在高壓試驗(yàn)過程中，操作人員還要對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的安全用具、安全措施以及接地線進(jìn)行詳細(xì)檢查，在確認(rèn)無誤之后才能進(jìn)行試驗(yàn)。

5 結(jié)語

電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)是保障變壓器本身安全運(yùn)行的重要手段，試驗(yàn)過程中，必須要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行有效控制，杜絕因環(huán)境因素而影響電力變壓器高壓試驗(yàn)的結(jié)果，規(guī)范操作人員的操作行為，保障所有的高壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)都能具備充足的完整性和安全性，只有這樣，才能保障電力變壓器在工作過程中具備較高的穩(wěn)定性和安全性，為電網(wǎng)高質(zhì)量、安全的運(yùn)行提供保障。

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Analysisoffaultsinpowertransformertestandoperation

ZHANG An

(Harbin Acheng Electric Power Bureau, Harbin 150300, China)

The transformer has the characteristics of lighter weight and small volume, which is easy to move and place, and will not occupy a large space. The reliability of the high voltage test technology of the power transformer directly determines the stability and safety of the whole system. To give full play to the advantages of power high voltage test transformer, we must take the appropriate control measures to ensure its operation quality.

Power transformer; Test; Operation; Fault

TM421

B

1674-8646(2017)19-0044-02

2017-08-15