電氣試驗在變壓器故障分析中的運用

摘? 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電能在現(xiàn)代社會的應用越來越廣泛。它已逐漸成為當代社會不可或缺的主要能源之一，對電能的依賴和需求仍在上升。電力建設仍在增加。變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證電力安全穩(wěn)定運行的重要手段。變壓器一旦發(fā)生故障，將嚴重影響人們的日常生活。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電氣試驗作為一項新技術在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，能夠準確地確定變壓器故障的原因，并及時采取措施解決這些故障。

關鍵詞：電氣試驗;變壓器故障;運用

一、變壓器常見的故障

在具體使用過程中，直接影響變壓器穩(wěn)定性的因素很多，如材料性能差、結構設計不科學合理等。首先，在變壓器的使用過程中，如果變壓器的使用時間過長或線圈質量差，電壓就會不穩(wěn)定。在傳輸過程中，電壓會突然升高，很可能導致一些設備因電壓過高而損壞。其次，下一級變壓器冷卻時，下一級變壓器電壓突然升高，會使溫差突然增大，形成火花，嚴重時甚至形成火災，很可能造成周邊區(qū)域建筑物或相關設備燒毀，造成嚴重損失。在人們的日常生活中，變壓器火災的現(xiàn)象時有發(fā)生，火災的原因大多是溫差過大。變壓器一般安裝在室外，因此氣候變化因素也會對變壓器產生一定的影響。由于電壓受多種因素的影響，變壓器所承受的負荷經(jīng)常發(fā)生變化，引起故障。因此，有關人員應根據(jù)實際情況對變壓器進行定期檢查。在判斷設備故障時，不僅要用一個結果來判斷，還要將多個數(shù)據(jù)結果分析與綜合判斷相結合。

二、電氣試驗在變壓器故障中的具體應用

（一）短路試驗

變壓器的短路試驗就是對額定電流下變壓器短路造成的損耗和阻抗電壓進行測量，不是電源側的繞組需要人為的進行短路，通過對變壓器的短路試驗，可以及時的發(fā)現(xiàn)變壓器的各個結構的不足。在變壓器運行的過程中，短路的故障問題是不可避免的。變壓器的油箱設計不符合實際的運行，油箱的電阻過大就會導致變壓器中有些電路的熱量太高，從而使變壓器的線路出現(xiàn)短路的故障，這也是變壓器運行過程中最常見短路故障的原因。通過對變壓器進行短路試驗，可以發(fā)現(xiàn)因為油箱壁漏磁而造成的損耗過大和變壓器局部變熱等引起的一系列局部發(fā)熱的問題，這些都為維護和檢修變壓器短路故障提供了有效的幫助和較科學的依據(jù)。

（二）絕緣油試驗

在變壓器的油箱中充滿了變壓器油，這種油的作用主要是絕緣、散熱以及測量，同時還能夠保護鐵芯與繞組組件，緩解氧對絕緣材料的侵蝕。變壓器中的絕緣油能夠加強變壓器各個部門的絕緣性能，由于油是流動液體，其能夠充滿變壓器內部中的任何一個空隙，把空氣排除出去，以免部件因為和空氣的接觸而受潮，進而導致絕緣性能的降低。所以，油的絕緣強度比空氣大，可以加強變壓器中各個部件的絕緣性，讓繞組之間、繞組和鐵芯、繞組和油蓋箱之間保持良好的絕緣性。絕緣油試驗主要有直接觀察外觀，或者是水溶性酸堿值、含水量以及界面張力等等。

（三）直流電阻試驗

電流電阻試驗主要是將電路與直流電進行連接，對電路當中的電阻進行測定，能夠通過電阻的反饋，直觀地了解到電路的導電性。通常情況下，變壓器線圈中會存在不同的繞組，且不同繞組間會時常出現(xiàn)短路以及斷路的情況，結合直流電阻試驗所反饋的數(shù)據(jù)能夠有效判斷出變壓器中出現(xiàn)問題的部位。該試驗還能夠直觀地判斷出變壓器中導線存在的問題，判斷開關是否正常，導線接觸部分是否穩(wěn)定安全。實驗規(guī)程規(guī)定，預防性實驗中1.6MVA以上的變壓器，各相繞組相間差別不應大于三相平均值2%，無中性點引出繞組，線間差別不應大于三相平均值的1%，1.6MVA以下的變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差別一般不大于三相平均值的2%。

（四）變壓器故障的遠程監(jiān)測

目前，大多數(shù)檢查方法還是需要工作人員手持測溫儀器或成像儀器定期對設備進行定期巡檢，然后再對獲取的溫度數(shù)據(jù)和紅外圖像進行人工分析。這種傳統(tǒng)方案不僅費時費力，且可能無法發(fā)現(xiàn)一些變壓器內部的潛伏性故障。而紅外檢測技術具有安全性高、響應迅速、操作便捷、非接觸性、可靠度高等傳統(tǒng)常規(guī)檢測方法所不具備的優(yōu)點，因此，基于紅外圖像的電力變壓器遠程監(jiān)測方式正在成為一種逐步普及的變壓器故障監(jiān)測方法。

基于紅外圖像的電力變壓器遠程監(jiān)測系統(tǒng)由紅外攝像頭、云平臺、預警系統(tǒng)、傳輸設備、監(jiān)控端等模塊組成。根據(jù)變電站選擇多個合適的位置分別安裝攝像頭和感應設備，通過固定的紅外攝像頭來實現(xiàn)定期的巡檢，將所得圖像和溫度等信息通過一系列數(shù)學模型進行處理，然后發(fā)送至云平臺自動分析，再通過無線傳輸、光纖、交換機等通訊設備實現(xiàn)信息傳輸及大數(shù)據(jù)分析。計算機和配套軟件可根據(jù)需要預設置監(jiān)測點，當攝像頭獲取紅外圖像存入對應數(shù)據(jù)庫，整個系統(tǒng)可進行數(shù)據(jù)分析處理、實時測溫報警等功能。配合人工操作即可實現(xiàn)一般性故障的遠程自診斷功能，這種電力變壓器的遠程檢測方案在很大程度上減少了人力勞動量，在成本管理上具有很大優(yōu)勢。

三、結論

變壓器作為電力系統(tǒng)重要組成部分，對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性具有一定的影響和決定作用，為了能夠讓變壓器正常運行就必須要對變壓器進行維護，利用電氣試驗對變壓器故障進行分析，能夠實現(xiàn)對變壓器故障的綜合處理，對具體的故障和位置實行有效的方案，還可以保障變壓器運行的穩(wěn)定，一定程度上減少事故發(fā)生的次數(shù)，這樣可以保障對地區(qū)供電的安全性，從而推動電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：史夢迪，女，1991年3月出生，漢，大慶，在大慶油田有限責任公司中油電能供電公司從事電氣試驗工作。