主變近區(qū)短路后的電氣試驗(yàn)及診斷的研究

王紅艷

摘 要伴隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國電力系統(tǒng)建設(shè)越來越完善，并且正逐漸朝著現(xiàn)代化的方向持續(xù)發(fā)展，而大型電力變壓器則是整個電力系統(tǒng)當(dāng)中最為核心的部分。但由于主變近區(qū)出現(xiàn)的短路故障往往會直接影響電力變壓器的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響到整個電力系統(tǒng)。因此在主變近區(qū)短路后進(jìn)行電氣試驗(yàn)和科學(xué)診斷具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將在此背景之下，重點(diǎn)針對主變近區(qū)短路后的電氣試驗(yàn)及診斷進(jìn)行簡要分析研究。

【關(guān)鍵詞】主變近區(qū) 短路 電氣試驗(yàn) 診斷

我國在電力能源方面的需求正隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而相應(yīng)增加，特別是人們對供電質(zhì)量日益看重，因此落實(shí)好電氣系統(tǒng)的監(jiān)督管理，保障電力設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行成為滿足龐大電力能源需求和供電高質(zhì)量要求的重中之重。但主變近區(qū)出現(xiàn)的短路故障是影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行的一大重要原因，基于此，需要相關(guān)工作人員通過認(rèn)真做好主變近區(qū)短路后的電氣試驗(yàn)以及診斷工作，從而盡可能減少此類事件的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。

1 主變近區(qū)短路后的電氣試驗(yàn)

1.1 絕緣電阻

主變近區(qū)在出現(xiàn)短路故障是往往會伴隨著出現(xiàn)大短路電流，而由此產(chǎn)生的電磁力容易導(dǎo)致處于該環(huán)境下的變壓器出現(xiàn)變形等問題，進(jìn)而導(dǎo)致匝、股等位置處出現(xiàn)短路甚至是放電等嚴(yán)重后果，使得變壓器等電力設(shè)備徹底損壞無法正常運(yùn)行。因此需要通過使用繞組絕緣電阻試驗(yàn)的方式，用以對主絕緣是否出現(xiàn)惡化以及其完整程度等進(jìn)行明確展示，方面工作人員對其進(jìn)行科學(xué)診斷。在此過程中，工作人員在嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求操作時下會選擇使用2500V的搖表，測量出最少兩個測量結(jié)果，在將其比對之后如果發(fā)現(xiàn)二者基本保持一致，則代表著絕緣無異常。在測量環(huán)境溫度正常的情況下，測量結(jié)果應(yīng)當(dāng)為出廠絕緣電阻值的70%以上，而為了能夠保障試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)有效，最好能夠同時進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)以及其余繞組試驗(yàn)，以保障能夠獲得更加全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.2 直流電阻

在主變近區(qū)出現(xiàn)短路之后，短路電流也會出現(xiàn)快速穿過整個繞組的情況，使得繞組中的接頭以及其他位置處，因此而出現(xiàn)溫度過高或是接觸不良等問題，如果對此類問題放任不管則既有可能導(dǎo)致變壓器因過熱而被燒毀。因此在主變近區(qū)短路之后還需要進(jìn)行繞組直流電阻的測量工作，尤其是注重分析接觸方面的問題從而確保測量結(jié)果具有較好的可信度。當(dāng)經(jīng)過測量之后發(fā)現(xiàn)電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了既定范圍，則需要通知相關(guān)專業(yè)人員，并將其同氣相色譜分析結(jié)果等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而以更加全面的角度對測量結(jié)果進(jìn)行深入分析和判斷，而如果氣相色譜分析結(jié)果顯示的數(shù)值同樣超出了既定范圍，則表明主變近區(qū)短路確實(shí)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)了故障問題，需要盡快得到維修和處理。

1.3 氣相色譜

當(dāng)前油紙組合的方式被廣泛運(yùn)用在我國電力變壓器特別是大型電力變壓器絕緣工作當(dāng)中，而主變近區(qū)在出現(xiàn)短路故障之后，其產(chǎn)生的短路電流將在短時間內(nèi)迅速產(chǎn)生大量熱量，而受此影響，油紙材料會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并釋放出大量低分子碳水化合物，譬如說二氧化碳、氫氣等。如果過熱問題不能得到有效解決，則溫度將會進(jìn)一步升高，油紙材料產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)也會進(jìn)一步加深，不僅裂解將繼續(xù)進(jìn)行同時還會生成大量包括烯烴、烷烴等在內(nèi)的眾多裂解產(chǎn)物，而此類氣體形成的氣泡與油相溶之后會受到對流與擴(kuò)散作用的影響慢慢溶解殆盡。而通過油色譜分析方法與氣相色譜法相結(jié)合之下，能夠通過對研究溶解于油中的氣體，了解其具體組成成分，并通過氣體的顏色、味道等從而判定出變壓器的受損情況以及具體受損位置。譬如說如果檢測出的氣體有色且具有可燃性，則表明變壓器存在故障問題。

1.4 繞組變形

在頻率響應(yīng)法的幫助之下，利用專業(yè)的掃頻儀可以準(zhǔn)確測試出繞組，并結(jié)合在各頻率段在繞組的具體響應(yīng)特征，繪制出相應(yīng)的頻響曲線，鑒于該種曲線具有唯一性，因此工作人員可以通過分析頻響曲線判斷變壓器是否會因主變近區(qū)短路問題而出現(xiàn)故障或是機(jī)械變形等問題。相比于其他的電氣試驗(yàn)方式，使用繞組變形試驗(yàn)以及其產(chǎn)生的具體頻響曲線，即便是變壓器發(fā)生的非常微弱的形變也可以被直觀地反應(yīng)出來，從而有效幫助工作人員在最短的時間內(nèi)檢測出變壓器的故障問題，一方面有效提升的檢測效率與檢測成本，另一方面也為變壓器的故障維修提供了重要參考依據(jù)。

2 主變近區(qū)短路后的電氣診斷

2.1 缺陷診斷

當(dāng)主變近區(qū)出現(xiàn)短路之后，由于受到巨大的電動力沖擊影響，繞組將會出現(xiàn)位移、變形等問題，但也有某些情況下，在遭受巨大電動力影響下，繞組沒有立刻出現(xiàn)損壞或是故障問題，但這也為其日后的正常、穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)留了較大的安全隱患。因此通過進(jìn)行科學(xué)的電氣試驗(yàn)，能夠結(jié)合具體的檢測結(jié)果和分析數(shù)據(jù)了解變壓器是否存在故障以及具體的故障位置和故障情況等。譬如說在繞組變形試驗(yàn)當(dāng)中，通過得到的低壓B相繞組頻譜圖工作人員可以發(fā)現(xiàn)部分諧振峰值有所降低并且開始向高頻方向移動，同時也有一部分諧振的表現(xiàn)完全相反，而造成這一情況出現(xiàn)的主要原因?yàn)殡姶抛饔昧?，雖然其不會立刻對電力系統(tǒng)運(yùn)行造成影響，但同樣需要得到及時解決。

2.2 診斷結(jié)果

一旦發(fā)現(xiàn)變壓器繞組出現(xiàn)變形，需要工作人員立刻對變形程度進(jìn)行科學(xué)判斷，并決定是否立即停止運(yùn)行。結(jié)合變壓器具體的故障性質(zhì)以及實(shí)際用電情況，如果主變近區(qū)短路使得低壓繞組出現(xiàn)輕微形變，同時處于用電高峰期的情況下，其并不會直接對主變運(yùn)行造成影響，因此可以在錯過用電高峰期后再進(jìn)行處理。而為了能夠進(jìn)一步保障電力設(shè)備及系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還需要加強(qiáng)巡視和監(jiān)測力度，并在每一次試驗(yàn)之后對試驗(yàn)記錄和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行建檔保存。

3 結(jié)束語

總而言之，結(jié)合本文的分析研究，我們可以得知在主變近區(qū)出現(xiàn)短路后的電氣試驗(yàn)當(dāng)中主要通過使用絕緣電阻、直流電阻、氣相色譜以及繞組變形等試驗(yàn)方法。通過結(jié)合實(shí)際情況靈活選用電氣試驗(yàn)方法能夠有效幫助工作人員完成主變近區(qū)電氣設(shè)備的故障診斷，從而結(jié)合具體的診斷數(shù)據(jù)以及診斷結(jié)果采取行之有效的措施解決問題，在順利解決電氣設(shè)備故障的基礎(chǔ)之上，以有效保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

國網(wǎng)呂梁供電公司 山西省呂梁市 033000