電力變壓器故障分析及診斷技術(shù)研究

劉世鑫

【摘 要】電力變壓器廣泛應(yīng)用于各種電力電路系統(tǒng)當(dāng)中，用于供電、變電以及配電的電力變換當(dāng)中，在當(dāng)今世界的電力供應(yīng)系統(tǒng)和人們的日常生活當(dāng)中有著至關(guān)重要的作用。自改革開放以來，我國電力變壓器取得了長足發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的電力變壓器生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)名列世界前茅，現(xiàn)在電力變壓器已經(jīng)成為我國最重要的電氣設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之一。

【Abstract】The power transformer is widely used in all kinds of electric power systems， it is used in power supply， substation and power distribution transform， plays an important role in the power supply system in the world and people's daily life. Since the reform and opening up， the power transformer in our country has achieved great development. With the development of science and technology， China's power transformer production technology has been among the highest in the world， now the power transformer has become one of the most important electrical equipment and production equipment in China.

【關(guān)鍵詞】電力變壓器；故障分析；診斷技術(shù)

【Keywords】power transformer； fault analysis； diagnosis technology

【中圖分類號(hào)】TM407 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）11-0142-02

1 引言

電力變壓器在電力供應(yīng)系統(tǒng)、用電系統(tǒng)等各種電力系統(tǒng)當(dāng)中的作用不可替代，無論是輸電變電，或者各種工廠的生產(chǎn)過程當(dāng)中，都應(yīng)用到電力變壓器。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的電力變壓器的生產(chǎn)技術(shù)也在不斷提高，各種型號(hào)和用于不同用途的變壓器也不斷被發(fā)明并投入生產(chǎn)當(dāng)中，由此帶來的主要問題就是由于各種型號(hào)和不同用途的變壓器在一些線路和設(shè)備的連接方式上有所不同，導(dǎo)致工作人員在對(duì)電力變壓器進(jìn)行故障分析和診斷的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，間接對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來極其不良的影響。

2 電力變壓器故障分析以及診斷當(dāng)中存在的主要問題

2.1 電力系統(tǒng)當(dāng)中排線過于雜亂無序

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，尤其是復(fù)雜的電力供應(yīng)和工廠供電系統(tǒng)當(dāng)中，電力變壓器當(dāng)中的線路過于繁復(fù)，工作人員在進(jìn)行連線的時(shí)候，由于所連接的線路過多，造成電力變壓器的各種接頭和線路的走向盤根錯(cuò)節(jié)，電線的排布雜亂無序。工作人員在對(duì)這種變壓器進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，由于電線排布過于雜亂無序，工作人員的工作效率大幅度降低，對(duì)電力變壓器的故障診斷工作帶來了極其不良的影響[1]。此外，電線排版過于無序，工作人員在對(duì)變壓器的故障診斷并維修完成之后，對(duì)電力變壓器的電線進(jìn)行接線的時(shí)候，容易將電力變壓器的線路和接頭接錯(cuò)，發(fā)生這種情況之后，輕則導(dǎo)致線路不能正常工作，需要工作人員對(duì)線路進(jìn)行二次連線，進(jìn)行二次連線時(shí)，一般都會(huì)將所有的接頭都重新拔下，再次連線；重則導(dǎo)致電力變壓器再次損傷，對(duì)電力變壓器造成二次傷害，嚴(yán)重影響變壓器的使用壽命和安全性。

2.2 電力變壓器維修工作人員能力不足

與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展時(shí)間較短，尤其是早期的電力變壓器的工作以及維修人員早期所接受的知識(shí)水平較為落后，曾經(jīng)的電力變壓器的維修技術(shù)相對(duì)落后，所以現(xiàn)在我國有一部分電力變壓器維修人員的維修能力和故障診斷能力相對(duì)較差[2]，自改革開放以來，雖然我國的科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)水平取得了長足發(fā)展，但在我國高等教育的書本當(dāng)中，大部分知識(shí)都是由老一輩的專家進(jìn)行編寫，導(dǎo)致書本當(dāng)中與電力變壓器相關(guān)的知識(shí)與現(xiàn)在各個(gè)用電系統(tǒng)當(dāng)中電力變壓器當(dāng)中的知識(shí)相比，較為落后，所以我國現(xiàn)在所培養(yǎng)的新一代電力變壓器維修人員不但工作經(jīng)驗(yàn)不足，而且知識(shí)水平也相對(duì)較為落后，最終導(dǎo)致電力變壓器維修工作人員當(dāng)中這一部分人群的工作能力與其他人有較大的差距。

2.3 電力變壓器質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展之后，我國電力變壓器的生產(chǎn)已經(jīng)呈流水化、批量化的現(xiàn)象，所以在電力變壓器生產(chǎn)過程當(dāng)中，難免會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量較差，工作能力和工作壽命達(dá)不到要求的電力變壓器。這些電力變壓器生產(chǎn)出來之后，部分黑心廠家會(huì)以較低的價(jià)格進(jìn)行批量出售，或者混合在品質(zhì)較高的電力變壓器當(dāng)中出售。當(dāng)電力系統(tǒng)當(dāng)中使用這些變壓器進(jìn)行工作的時(shí)候，由于電力變壓器的質(zhì)量達(dá)不到要求，在實(shí)際的工作當(dāng)中出現(xiàn)故障的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他的用電系統(tǒng)[3]。俗話說：千里之堤，毀于蟻穴，電力系統(tǒng)實(shí)際上是一種精度較高且容錯(cuò)率較小的系統(tǒng)，當(dāng)中變壓器出現(xiàn)故障的時(shí)候不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)當(dāng)中電力變壓器的工作，甚至?xí)?duì)整個(gè)電力系統(tǒng)帶來不可挽回的影響。

3 電力變壓器故障類型以及主要解決方案

3.1 電力變壓器故障原因及分析

電力變壓器出現(xiàn)故障的主要類型：按電力變壓器回路劃分，可以分為電路故障、磁路故障和油路故障。按電力變壓器的主體結(jié)構(gòu)劃分，可分為鐵芯故障、繞組故障、油質(zhì)故障和附件故障幾種。但習(xí)慣上對(duì)電力變壓器故障的分類是根據(jù)常見的故障易發(fā)區(qū)位來劃分的，如鐵芯故障、絕緣故障、分接開關(guān)故障等。同時(shí)還存在電力變壓器滲漏故障、保護(hù)誤動(dòng)作故障等。在實(shí)際的故障診斷過程當(dāng)中，電力變壓器也可能會(huì)由于其長時(shí)間工作在較大功率的環(huán)境下，超負(fù)荷工作，導(dǎo)致變壓器當(dāng)中的各種線路和元器件的壽命大幅度減少，以至于電力變壓器在以后的工作當(dāng)中經(jīng)常性出現(xiàn)問題。

3.2 針對(duì)不同故障制定不同的解決方案

3.2.1 簡(jiǎn)單閾值比較法

簡(jiǎn)單閾值比較法廣泛應(yīng)用于我國的各種電力變壓器的故障診斷及維修工作當(dāng)中，簡(jiǎn)單閾值比較法是通過對(duì)同類型的無故障電力變壓器的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，然后再對(duì)故障變壓器當(dāng)中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)，當(dāng)所測(cè)故障電力變壓器當(dāng)中的某部分參數(shù)與給定參數(shù)不同時(shí)，則對(duì)電力變壓器當(dāng)中的固定部分進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障后及時(shí)進(jìn)行維修。簡(jiǎn)單閾值比較法的工作方式較為簡(jiǎn)單，幾乎具有一定專業(yè)知識(shí)水平的人都可以采用這種方式對(duì)電力變壓器進(jìn)行維修和檢測(cè)，但是這種方式的精度較差，且電力變壓器在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中，不可能每個(gè)參數(shù)都一樣，所以在進(jìn)行閾值比較的時(shí)候，出現(xiàn)誤診斷的錯(cuò)誤概率較大。簡(jiǎn)單閾值比較法一般應(yīng)用于變壓器內(nèi)部線路和磁通回路出現(xiàn)故障的問題[4]。

3.2.2 綜合故障診斷法

綜合故障診斷法利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)電力變壓器當(dāng)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢測(cè)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立模型，將電力變壓器當(dāng)中出現(xiàn)的問題以及現(xiàn)象用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬，通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)電力變壓器當(dāng)中的故障進(jìn)行分析，然后根據(jù)計(jì)算機(jī)所分析的不同結(jié)果對(duì)電力變壓器進(jìn)行有針對(duì)性的檢查與維修。綜合診斷法在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用并不多，由于綜合診斷法的準(zhǔn)備周期較長，且需要相關(guān)人員進(jìn)行建模等，步驟太過繁復(fù)，并不能在較短的時(shí)間內(nèi)將電力變壓器的故障診斷出來，致使電力系統(tǒng)不能在較短的時(shí)間內(nèi)重新投入工作。綜合故障診斷法一般都是在電力變壓器出現(xiàn)難以診斷的故障之后，工作人員不能在短時(shí)間內(nèi)將電路維修完成時(shí)，在這種情況下，一般將備用的電力變壓器投入電力系統(tǒng)的工作當(dāng)中，然后再對(duì)故障電力變壓器進(jìn)行綜合故障診斷[5]。

3.3 提高工作人員的綜合素質(zhì)

我國的電力變壓器的工作人員綜合素質(zhì)偏低，這是不可否認(rèn)的事實(shí)，所以我們?cè)趯?shí)際的工作當(dāng)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工作人員的管理，提高其綜合素質(zhì)和技術(shù)修養(yǎng)，提高其責(zé)任意識(shí)。

3.4 對(duì)每次的電力變壓器的故障以及維修過程建立檔案

對(duì)每次的電力變壓器的故障診斷及維修過程建立檔案，工作人員在空閑時(shí)期可以查看電力變壓器的檔案，增加其經(jīng)驗(yàn)，提高其工作效率。

4 結(jié)語

電力變壓器在我國的電力系統(tǒng)當(dāng)中具有不可替代的作用，加強(qiáng)對(duì)我國電力變壓器維修工作的管理有助于我國工業(yè)用電和居民用電的正常運(yùn)行，對(duì)提高我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】金大博.電力變壓器運(yùn)行維護(hù)與故障分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（19）：93.

【2】曾德卿.電力變壓器運(yùn)行故障分析及診斷技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011（24）：117-118.

【3】張永宜，段志宏.基于專家知識(shí)庫的電力變壓器故障診斷系統(tǒng)[J].西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（04）：547-550.

【4】李永新.淺談電力變壓器常見故障及診斷技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2010（08）：292.

【5】劉明武.電力系統(tǒng)變壓器常見故障分析與診斷技術(shù)[J].科技信息，2010（19）：768+765.