配電變壓器故障與診斷技術(shù)

何胤

摘要：在電力系統(tǒng)中，變壓器是非常重要的設(shè)備類型，在配電方面發(fā)揮著重要的作用。而在其實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，也將存在著一定的故障問題。對(duì)此，即需要良好診斷技術(shù)的應(yīng)用積極做好故障問題解決。在本文中，將就配電變壓器故障與診斷技術(shù)進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：配電變壓器故障；診斷技術(shù)

在配電系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器是重要的設(shè)備類型，其運(yùn)行水平將直接對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的供電產(chǎn)生影響。而在實(shí)際工作當(dāng)中，變壓器也經(jīng)常發(fā)生一定的故障問題，對(duì)此，即需要做好故障判斷、診斷力度的把握，以科學(xué)故障判斷技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)故障問題的及時(shí)解決，在對(duì)故障問題產(chǎn)生干擾進(jìn)行減少、解除的基礎(chǔ)上維護(hù)變壓器安全，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定供電做好維護(hù)。

1 變壓器局部放電故障與診斷

1.1 局部放電故障監(jiān)測(cè)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，局部地區(qū)電廠強(qiáng)度為局部放電情況發(fā)生的一項(xiàng)重點(diǎn)原因，即該強(qiáng)度在同附近絕緣介質(zhì)場(chǎng)強(qiáng)承受范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出的情況下在此處出現(xiàn)放電情況。在此過程中，也將產(chǎn)生一定量的電流，并因此會(huì)對(duì)變壓器造成非常嚴(yán)重的影響，甚至使其會(huì)發(fā)生功能失靈情況。同時(shí)，局部放電情況的存在，也將帶來一定的化學(xué)以及物理變化，即其在放電的一瞬間，在回路當(dāng)中可能發(fā)生脈沖信號(hào)，且將附帶一定的電磁以及聲輻射等。在高溫狀態(tài)下，局部位置材料也將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也正是這部分反應(yīng)的存在，為局部放電檢測(cè)故障的管理、監(jiān)測(cè)工作開展帶來了依據(jù)。在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，為了能夠?qū)植糠烹姮F(xiàn)象進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，即需要能夠做好狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的引進(jìn)。該系統(tǒng)的運(yùn)行原理，即在局部放電過程中，將放電過程當(dāng)中形成的大規(guī)模脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)這部分信息以及信號(hào)的有效接受，同其對(duì)應(yīng)的超聲傳感器通常在變壓器外殼配設(shè)，其功能即對(duì)放電過程中形成的聲波信號(hào)進(jìn)行提前。控制以及數(shù)據(jù)采集單元方面，則將對(duì)傳輸?shù)穆暡ㄒ约半娏餍盘?hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后再將相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的傳輸，即由該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)處理。

1.2 診斷技術(shù)

針對(duì)配電變壓器局部放電問題，其故障診斷需要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：第一，鑒別放電性能。即通過放電量大小的分析對(duì)放電性質(zhì)進(jìn)行明確。目前，在變壓器局部放電試驗(yàn)當(dāng)中，通常會(huì)將放電量作為一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)對(duì)放電性能進(jìn)行評(píng)判，即嚴(yán)格按照電氣裝置制度以及預(yù)防性試驗(yàn)相關(guān)規(guī)程開展評(píng)價(jià)；第二，參照分布圖譜做好局部放電故障類別的類型與類別，判斷放電情況是否嚴(yán)重。其中的重點(diǎn)，即在特定測(cè)量間隔當(dāng)中體現(xiàn)，在做好每一次放電量采集的基礎(chǔ)上聯(lián)系重點(diǎn)數(shù)據(jù)如放電次數(shù)、電壓相位等在經(jīng)過一系列分析以及數(shù)據(jù)計(jì)算后形成表格，在此基礎(chǔ)上做好不同參數(shù)對(duì)應(yīng)圖譜的編制，并根據(jù)圖譜對(duì)放電情況以及故障類別進(jìn)行明確；第三，位置研判。即根據(jù)聲波信號(hào)以及電信號(hào)的測(cè)量對(duì)放電位置進(jìn)行明確。該過程的原理，即對(duì)電信號(hào)、聲波等在介質(zhì)內(nèi)部傳輸形成的時(shí)差進(jìn)行測(cè)量，之后根據(jù)電信號(hào)以及聲波傳輸速度做好數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建，通過該模型通過分析、計(jì)算等方式實(shí)現(xiàn)放電位置的定位。

2 噴油爆炸故障診斷

在配電變壓器運(yùn)行當(dāng)中，噴油爆炸也是其經(jīng)常發(fā)生的故障類型。當(dāng)該故障問題發(fā)生后，則將導(dǎo)致較多不良影響的發(fā)生，不僅可能導(dǎo)致絕緣受損，且匝間短路問題的發(fā)生也將在使部分區(qū)域過熱的情況下導(dǎo)致絕緣受損問題的發(fā)生。同時(shí)，如變壓器當(dāng)中進(jìn)入水分，也可能在影響絕緣的情況下導(dǎo)致短路故障問題的發(fā)生。同時(shí)，噴油爆炸問題的發(fā)生也將導(dǎo)致局部線路斷線問題出現(xiàn)，在電弧出現(xiàn)的情況下使引線連接位置可能因此發(fā)生松動(dòng)情況，而在較大電流的影響下，則可能發(fā)生斷線情況，在斷電位置形成高溫電弧的情況下使油體發(fā)生汽化情況，并使其內(nèi)部壓力出現(xiàn)上升情況。該故障發(fā)生原因，通常是因在變壓器當(dāng)中局域一定的短路電流，也可能是因高溫電弧情況的存在使變壓器老化變質(zhì)。在該種情況下，繼電保護(hù)設(shè)備即不能夠?qū)ζ溥\(yùn)轉(zhuǎn)功能進(jìn)行真正的發(fā)揮、對(duì)電源進(jìn)行及時(shí)的切斷，并因此使配電變壓器在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)處在故障危險(xiǎn)狀態(tài)。而當(dāng)其內(nèi)部壓力較大時(shí)，巨大壓力的存在也將導(dǎo)致箱體噴油事故的發(fā)生。為了能夠做好噴油爆炸故障的提前預(yù)測(cè)，即需要能夠從故障引發(fā)成因角度入手，做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及重點(diǎn)部位的判斷檢測(cè)。如在工作當(dāng)中時(shí)刻做好變壓器二次出口線圈的監(jiān)測(cè)與母線斷路器上閘口等，以動(dòng)態(tài)方式對(duì)其短路情況的存在進(jìn)行檢查，并保證其出氣口能夠一直保持在通暢狀態(tài)，避免堵塞問題的發(fā)生。而當(dāng)噴油故障已經(jīng)發(fā)生時(shí)，則需要及時(shí)做好二次短路的檢修處理，通過整頓過流保護(hù)整定值的方式處理噴油事故，及時(shí)做好堵塞氣孔的疏通處理。

3 變壓器繞組變形監(jiān)測(cè)

受到工作環(huán)境影響，變壓器在運(yùn)行當(dāng)中很容易受到來自外界作用力的干擾與影響，如較強(qiáng)的軸向力以及短路力等。在巨大干擾力影響下，其則很容易發(fā)生繞組變形故障問題，其中即包括有徑向尺寸彎曲、起鼓以及變化情況等。對(duì)于這部分故障，即可通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用做好監(jiān)測(cè)處理。在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)當(dāng)中頻響特性曲線低頻區(qū)的諧峰值在一定范圍內(nèi)存在波動(dòng)情況時(shí)，即表明繞組電桿發(fā)生了變形問題。而當(dāng)發(fā)現(xiàn)頻諧峰值存在較大規(guī)模調(diào)整時(shí)，也即表明其存在彎曲以及起鼓問題。類似的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)高頻區(qū)諧峰值存在變動(dòng)情況時(shí)，也表明繞組電桿對(duì)地電桿存在一定的變動(dòng)。

在以往檢測(cè)工作當(dāng)中，因檢測(cè)技術(shù)自身局限性的存在，即不能夠?qū)Ω邏豪@組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的找出，也不能夠?qū)ψ儔浩鲀?nèi)部繞組具體情況進(jìn)行深入監(jiān)測(cè)。對(duì)于變壓器來說，繞組變形是其運(yùn)行當(dāng)中存在的一項(xiàng)較大故障，存在著較大的安全隱患，很可能因此對(duì)整個(gè)變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)造成威脅。而在繞組變形方面，其影響因素也較為復(fù)雜，其具體根源，則同沒有做好合理設(shè)計(jì)、沒有做好電力系統(tǒng)負(fù)荷及環(huán)境的分析調(diào)研盲目選料具有著直接的關(guān)系，即當(dāng)上述因素存在不合理情況時(shí)，都可導(dǎo)致繞組變形問題的發(fā)生。此外，短路電流也是導(dǎo)致繞組變形問題出現(xiàn)的一項(xiàng)重點(diǎn)因素，在變壓器實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，如果不能夠及時(shí)發(fā)電、繞組發(fā)生變形故障，在讓變壓器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下則將對(duì)變壓器帶來較大的運(yùn)行危機(jī)。此時(shí)，即需要能夠加強(qiáng)變壓器的在線監(jiān)測(cè)，在保證故障問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上做好針對(duì)性措施的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)故障問題接觸，在對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行效率提升的基礎(chǔ)上使其能夠?qū)κ褂霉δ苓M(jìn)行長(zhǎng)期發(fā)揮。

4 變壓器診斷策略

在配電變壓器運(yùn)行中，其通常具有著較高的故障發(fā)生率以及診斷難度，具有著較大的影響范圍。對(duì)此，即需要能夠從多個(gè)角度入手，做好立體化故障診斷體系的構(gòu)建：第一，以配電變壓器研究者、電力企業(yè)施工人員、電力企業(yè)管理者組成配電變壓器故障排查制度制定小組，在同區(qū)域變壓器故障處理經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)上制定出能夠同實(shí)際情況相符合的診斷制度，以此為故障診斷提供重要依據(jù)；第二，以績(jī)效考核以及崗位責(zé)任制方式做好責(zé)任明確，做好員工工作熱情的激發(fā)；第三，強(qiáng)化故障診斷工作的管理監(jiān)督，對(duì)于出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)某朔?；第四，?duì)先進(jìn)的變壓器故障診斷方式進(jìn)行積極的學(xué)習(xí)，在對(duì)自身理論基礎(chǔ)充分夯實(shí)的情況下為配電變壓器故障問題的解決提供依據(jù)；第五，加強(qiáng)變壓器管理、維護(hù)機(jī)制的建設(shè)，以定期、不定期方式的應(yīng)用核查變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)情況，以此保證檢測(cè)工作能夠有序開展。在此過程中，也需要能夠加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的反饋，以此保障其始終處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升、城市不斷發(fā)展的情況下，我國(guó)電力行業(yè)也具有著更好的發(fā)展前景。在未來電力供應(yīng)市場(chǎng)中，電力企業(yè)要想始終占據(jù)有利地位，即需要能夠?qū)ε潆娮儔浩鞯墓收显\斷工作引起重視，在保證其正常運(yùn)行的情況下保障供電質(zhì)量與穩(wěn)定性。

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