變壓器故障診斷和檢修技術分析

彭金平

摘要：變壓器作為一個電能轉換設備，是電力系統(tǒng)的特別重要的部分，被廣泛應用于電力系統(tǒng)之中，因此，要準確監(jiān)控其運行狀態(tài)，對即將發(fā)生的故障進行預警。本文中，對500kv變壓器故障診斷和檢修技術進行研究，首先對變壓器常見故障類型進行分析，然后就變壓器故障診斷方法進行詳細闡述，并在此基礎上提出變壓器檢修策略，最后根據本文所提出的變壓器檢修策略進行實驗分析。

關鍵詞：變壓器；故障診斷；檢修策略

引言

變壓器作為生活中比較常見的電力系統(tǒng)元器件，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對整個電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行具有直接的影響，一旦出現故障，將會直接影響電能的傳輸以及電能的分配，嚴重影響企業(yè)的生產規(guī)劃以及居民用電，長時間停電甚至會造成巨額的直接經濟損失以及人身傷亡事故。因此，提前預判變壓器可能發(fā)生的故障，并且保證一定的準確性，提高實時監(jiān)測水平以及應急故障處理技術顯得尤為重要。

1變壓器結構組成

做好對于變電站中的變壓器的維護首先需要對變電站中的變壓器的結構進行充分的了解，通過對掌握變電站中的變壓器的結構組成將能夠有助于更好地對變電站中的變壓器進行維護作業(yè)，同時掌握變電站中的變壓器的結構組成也能夠幫助變電站中的變壓器的維護人員更好的發(fā)現變電站中的變壓器在運行過程中所出現的異常，通過采取相應的措施做好變電站中的變壓器的問題處理。變電站中的變壓器是變電站中的核心設備，其由眾多的部分組成：變壓器器身、變壓油、鐵芯、調壓裝置以及冷卻和保護裝置等。在眾多的組成部件中繞組和鐵芯是其中最關鍵同時也是最核心的部件。鐵芯主要是由導磁性較強的硅鋼片所組成，通過硅鋼片形成閉合的回路在變壓器工作時形成電磁感應通路。在鐵芯上纏繞著一、二次繞組，繞組所使用的線材主要為鋁線或是銅線按照多層線圈的方式套裝在鐵芯上從而形成高、低壓側繞組。做好變電站中的變壓器的維護需要對變電站中的變壓器的結構熟練掌握，并在此基礎上結合變電站中的變壓器的具體情況做好對于變電站中的變壓器的維護，保障變電站中的變壓器能夠安全地運行。

2 500kv變壓器常見故障類型

在電力系統(tǒng)運行過程中，由于設備老化、輸電網絡電壓等級提升等諸多因素的影響，變壓器會發(fā)生各種故障，其常見故障類型主要分為電性故障和過熱故障兩種。

2.1電性故障

電性故障是指在電應力作用下變壓器絕緣劣化而引發(fā)的故障。根據能量密度的大小，可以將電性故障細分為分成局部放電、低能放電以及高能放電等。變壓器局部放電故障常出現于變壓器內部空腔、電極、絕緣介質空隙等處，其能量密度通常較小，但可能惡化為高能放電故障；低能放電故障是指阻抗的分壓作用下，變壓器內部接觸不良的金屬部件在電壓各異的電極間生成懸浮電位，其具有能量密度非常小、間歇性等特性；高能放電故障具有突發(fā)性，極易引起繞組間和層間擊穿等嚴重故障，同時在較短時間內產生大量故障氣體。

2.2過熱故障

變壓器過熱故障是指在熱應力作用下變壓器絕緣部件老化而引發(fā)的過熱現象，以故障產生的溫度高低可以進一步將其細分為低溫過熱、中溫過熱以及高溫過熱等三種類型，低溫過熱與中溫過熱、中溫過熱與高溫過熱之間的劃分標準分別為300℃和700攝氏度。具相關統(tǒng)計顯示，約有近半比例的變壓器過熱故障是因分接開關接觸不良問題而導致的。此外，鐵芯多點接地、局部短路以及漏磁環(huán)流等也是引發(fā)變壓器過熱故障的常見因素。

3變壓器故障診斷方法

3.1油中溶解性氣體分析法

目前，通過絕緣油實現絕緣散熱的油浸式變壓器的應用最為廣泛，這種變壓器容易在熱應力等因素的影響下出現絕緣油、絕緣紙老化問題，同時生成不同故障氣體。由于不同故障位置所生成的故障氣體在成分上具有較大差異性，因此可以通過分析故障所產生氣體中各種成分的含量、比重，以此診斷變壓器所發(fā)生故障的類型。

3.2外部特征監(jiān)測法

當變壓器出現放電故障時會隨之出現一系列的外部特征，包括電脈沖、電磁脈沖等電性特征以及發(fā)光、發(fā)熱、異常噪聲等非電特征。因此，通過對上述電性及非電特征的監(jiān)測，能夠較為準確地判定放電能量強度以及發(fā)展趨勢等信息，從而準確診斷變壓器放電故障。

3.3紅外測溫法

當變壓器出現過熱故障時，由于故障導致變壓器產生大量熱量，因此可以通過對熱量進行監(jiān)測來實現故障診斷。目前常用的方法為紅外測溫法，該方法利用紅外測溫技術對變壓器故障時的熱量進行監(jiān)測，然后將監(jiān)測結果轉化視頻信號進行顯示，以此診斷故障類型并進行故障定位。

除上述幾種變壓器故障診斷方法外，目前在實際應用中還有許多較為常用的方法，如絕緣電阻測試、低壓脈沖響應測試和繞組間的漏感測試等。

4變壓器檢修技術

變壓器是變電站中的重要組成部分，應當積極做好變壓器的維護檢修，以預防和排除變電站中的變壓器中的故障隱患，從而確保變電站中的變壓器能夠處于較為良好的工作狀態(tài)。

做好對于變壓器的維護檢修首先需要需要做好對于變壓器的日常維護：在對變壓器進行日常檢查維護中需要每天對變壓器及其附屬設備進行檢查，查看變壓器油是否需要更換、變壓器工作時的音響、變壓器油的油位以及變壓器工作時的溫度等，此外還需要對氣體繼電器的油進行檢查，查看油位是否低于要求。

在對變壓器外觀進行檢查的過程中需要注意變壓器是否有油滲漏現象，變壓器的防爆管是否完整清潔無裂紋，各接線點處是否接觸良好且在變壓器大負載工作時變壓器是否存在過熱現象，注意檢查變壓器的冷卻系統(tǒng)是否正常工作。此外對于變壓器的有載調壓裝置和分接開關位置是否符合要求，定期對變壓器的附屬設備的接地情況進行檢查以確保變壓器附屬裝置具有良好的接地情況。

在變壓器的日常檢查中還需要注意檢查變壓器周邊是否存在安全隱患，如存在安全隱患需要及時予以排除。變壓器的日常檢查維護主要需要對變壓器的外觀及運行狀況以及變壓器周邊的附屬設備和儀表等做好檢查。以確保變壓器能夠安全、高效的工作。

除了做好變壓器的日常檢查外還需要積極做好變壓器的預防性維護檢修，提高變壓器的使用效率和使用壽命。變壓器的預防性維護檢修主要針對的是變壓器的易損部件，通過定期對易損部件進行更換維護用以避免變壓器出現故障，提高變壓器的使用壽命。變壓器預防性檢修通過定期更換變壓器中可能出現故障的部件用以在孕育故障狀態(tài)下排除變壓器的故障，降低變壓器故障的發(fā)生率。

在變壓器預防性維護檢修的過程中除了對變壓器中可能出現故障的部件進行定期更換外還需要在檢修維護的過程中對變壓器的安裝和設計中可能存在的缺陷進行檢查排除，并注意檢查變壓器的安全保護措施，避免變壓器在戶外因雷擊等自然災害造成損傷從而影響變壓器的安全運行，在變壓器的運行過程中需要確保變壓器在允許范圍內進行工作避免長時間超負荷工作。

在變壓器運行的過程中還需要結合變壓器實際的無功損耗來對變壓器進行相應無功補償裝置的配置，從而最大限度的減少變壓器在運行過程中所遭受的各種不穩(wěn)定的影響故障，提高變壓器的使用效率保障變壓器的安全運行

5結束語

本文對500kv變壓器故障診斷和檢修策略進行分析，發(fā)現變壓器各種故障時所產生的不同特征是發(fā)現和診斷變壓器故障的重要依據，因此，在變壓器的檢修工作中必須重視對這些特征的監(jiān)測，并運用故障診斷方法對其進行試驗分析，從而及時有效地發(fā)現變壓器故障，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

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