電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

摘要：電力變壓器是一項(xiàng)非常基礎(chǔ)的電力設(shè)施，它有著控制電壓平衡，保證電力供應(yīng)的重要作用，在電網(wǎng)系統(tǒng)中有著無(wú)法取代的地位。在當(dāng)前這個(gè)各行各業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)及人民生活都需要電力保障的時(shí)代，保證電力變壓器持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行已然是電力系統(tǒng)工作中的重中之重，所以對(duì)電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理進(jìn)行深入研究就顯得意義重大，了解電力變壓器的故障類型，掌握故障診斷方法從而有針對(duì)性地排除故障，是檢修人員的工作重點(diǎn)。

1電力變壓器的故障類型

1.1 短路故障

電流輸送過(guò)程中必然會(huì)伴隨著熱量的產(chǎn)生，而當(dāng)電力變壓器長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的高熱量持續(xù)積累，造成變壓器局部溫度超出額定值而引發(fā)短路故障。短路故障一般包含兩種常見(jiàn)情況：一種是絕緣過(guò)熱故障，它是因?yàn)殡娏斔瓦^(guò)程中產(chǎn)生的電流值過(guò)高導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量過(guò)大，從而引發(fā)電力變壓器溫度迅速升高造成短路;另一種就是繞組變形故障，它是因?yàn)殡娏ψ儔浩鞣?wù)電路中首先出現(xiàn)了短路情況，產(chǎn)生的短路電流輸送到變壓器處就會(huì)對(duì)其保護(hù)裝置造成損傷，從而導(dǎo)致電力變壓器的繼電保護(hù)裝置無(wú)法正常工作。對(duì)于這種情況要十分小心，因?yàn)榧幢愣搪冯娏鞑⒉皇呛艽?，電力變壓器本身并不?huì)發(fā)生明顯變化，但是其內(nèi)部的破壞情況卻較為嚴(yán)重，造成的影響也比較大。

1.2 絕緣故障

絕緣故障是由于電力變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中由于絕緣體老化或其他外部因素影響產(chǎn)生的絕緣失效現(xiàn)象，此故障的發(fā)生往往都會(huì)使變壓器服務(wù)周邊引發(fā)火災(zāi)、電力系統(tǒng)失效等極重大危害。而常見(jiàn)地導(dǎo)致電力變壓器絕緣故障的原因有如下幾種：①電力變壓器內(nèi)部金屬導(dǎo)體不純，有雜質(zhì)混入其中;②油浸變壓器中油道堵塞，無(wú)法散熱導(dǎo)致絕緣體損壞;③電力變壓器長(zhǎng)期超負(fù)荷工作，導(dǎo)致絕緣體老化速度過(guò)快;④保護(hù)裝置設(shè)計(jì)或安裝不合理，絕緣元件容易被大氣過(guò)電壓擊穿;⑤電力變壓器油道污染，導(dǎo)致其絕緣強(qiáng)度下降等。

1.3自動(dòng)跳閘故障

電力變壓器內(nèi)部保護(hù)裝置會(huì)使其使用狀態(tài)明顯改變時(shí)引發(fā)自動(dòng)跳閘，這種故障的引發(fā)原因較多，但總結(jié)下來(lái)都是由于用戶操作不當(dāng)或電力變壓器內(nèi)部裝置損壞。自動(dòng)跳閘時(shí)變壓器自我保護(hù)的一種措施，所以當(dāng)發(fā)生自動(dòng)跳閘故障時(shí)，應(yīng)由專業(yè)人士詳細(xì)排查故障原因并及時(shí)解決，不能直接回閘導(dǎo)致短路等故障無(wú)法排除而引發(fā)更大危害。

2.電力變壓器常見(jiàn)故障診斷方法

2.1 故障樹(shù)分析法

故障樹(shù)分析法是目前電力系統(tǒng)檢修中最基礎(chǔ)也是使用頻率最高的一種方法，實(shí)際就是針對(duì)發(fā)生故障的電力變壓器從上到下進(jìn)行細(xì)致檢查，將所有可能導(dǎo)致故障的因素逐一分析，再通過(guò)圖形演繹的手段畫(huà)出故障樹(shù)。該方法首先是檢修人員找出電力變壓器真實(shí)故障類型，再基于檢修人員的經(jīng)驗(yàn)列出引發(fā)此故障的所有可能原因，然后細(xì)致排查這些原因的下一級(jí)影響因素，逐級(jí)排查直至找到無(wú)法繼續(xù)排查的初始原因。通過(guò)這種方法不僅可以直接明了地看出故障類型及引發(fā)其的最根本原因，還可以將這一故障樹(shù)直接作為一種模型，在下次此類故障再次發(fā)生時(shí)繼續(xù)使用，從而總結(jié)出故障發(fā)生的概率，各種影響因素所占比重等，為電力系統(tǒng)管理人員對(duì)發(fā)生頻率較高的故障做出針對(duì)性措施提供了可靠依據(jù)。

1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際就是對(duì)人類大腦結(jié)構(gòu)的一種仿真模擬，類比人類神經(jīng)元的連接方式人工構(gòu)造出虛擬的神經(jīng)元相互連接組成的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它不僅與人類大腦結(jié)構(gòu)類似，功能方面也近似，也可以學(xué)習(xí)、記憶等。在人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法中，信息是通過(guò)神經(jīng)元之間的相互作用處理的，通過(guò)將分布式網(wǎng)絡(luò)組成部分聯(lián)系起來(lái)，從網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)，并確定基于每個(gè)神經(jīng)元連接權(quán)價(jià)值的動(dòng)態(tài)進(jìn)化過(guò)程來(lái)儲(chǔ)存知識(shí)和信息。合成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是一種廣泛的平行結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，信息可以進(jìn)行良好、適應(yīng)性強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)和有意識(shí)地儲(chǔ)存，廣泛用于診斷故障。該方法是從過(guò)往所有故障發(fā)生及解決過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，對(duì)細(xì)節(jié)把控更到位，可以將故障發(fā)生前的某些前兆與引發(fā)原因形成一定聯(lián)系，更好地做到從根本解決問(wèn)題，所以收到了檢修人員的大量認(rèn)可。

3電力變壓器的故障檢修

3.1重視日常檢測(cè)工作

電力變壓器的日常工作運(yùn)行是持續(xù)不間斷的，所以為了保證其可以在工作期間的平穩(wěn)性，必須要防患于未然，定期對(duì)其進(jìn)行檢查與保養(yǎng)。相關(guān)人員在檢查過(guò)程中要著重檢查易發(fā)生故障的部位或裝置;充分運(yùn)用各種先進(jìn)儀器，如使用紅外成像儀檢查電力變壓器內(nèi)部溫度是否正常，發(fā)出的電信號(hào)強(qiáng)度是否合適，使用電流表檢查電力變壓器傳輸電流是否處于額定范圍，使用電壓表排查變壓器電壓轉(zhuǎn)換功能是否正常等，這樣不僅大大節(jié)省了人工成本與檢查時(shí)間，還增加了檢測(cè)過(guò)程的精確度。另外，檢察人員要從思想上重視日常檢測(cè)工作，開(kāi)展工作要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)章制度的要求，必須按照正確步驟細(xì)致檢測(cè)，切不能掉以輕心。

3.2保持在線監(jiān)測(cè)正常

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力變壓器質(zhì)量越來(lái)越高，設(shè)計(jì)電路也越來(lái)越完善，變壓器故障出現(xiàn)的頻率更是隨之逐漸降低，日常檢修的期限也慢慢延長(zhǎng)，但這些并不意味著檢修人員可以安枕無(wú)憂。反而要求電力系統(tǒng)要加強(qiáng)電力變壓器運(yùn)行過(guò)程中的在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)檢測(cè)其電壓電流、運(yùn)行溫度、油箱狀況等，保證變壓器可以持續(xù)安全運(yùn)行。因?yàn)樽儔浩髻|(zhì)量提升故障概率降低并不意味著就不會(huì)發(fā)生故障，而是一旦發(fā)生故障可能引發(fā)的危害就會(huì)更大。管理人員要保持警惕，對(duì)變壓器運(yùn)行過(guò)程中的聲響強(qiáng)度、震動(dòng)頻率等細(xì)節(jié)要更加注意，在線監(jiān)測(cè)就為此提供了一個(gè)十分便捷且可靠的途徑，可以時(shí)刻掌握變壓器的工作狀態(tài)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并予以解決。

3.3.提升檢修人員能力

電力變壓器及其元器件精密度越來(lái)越高，對(duì)于檢修人員的技術(shù)能力要求也越來(lái)越高，它能直接影響電力變壓器的工作壽命與安全程度，所以檢修人員也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，不斷學(xué)習(xí)變壓器檢修知識(shí)，提升自身工作能力。電力系統(tǒng)內(nèi)部也應(yīng)該多定期組織檢修人員進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享交流會(huì)，及時(shí)匯總工作中出現(xiàn)的罕見(jiàn)故障，從而總結(jié)出實(shí)際的變壓器檢修理論操作等。另外檢修人員還要和設(shè)備供應(yīng)商保持良好的溝通，保證可以及時(shí)獲得設(shè)備更新改變狀態(tài)，從而了解每一臺(tái)設(shè)備的特點(diǎn)，為有可能發(fā)生的故障做出針對(duì)性的準(zhǔn)備。

4. 絕緣故障的診斷與維修

絕緣故障是引發(fā)電力變壓器事故的最主要原因之一，以日本為例，有數(shù)據(jù)顯示絕緣故障占電力變壓器故障中的45%，而且此故障造成的后果極其嚴(yán)重，比如1992年在我國(guó)某地區(qū)發(fā)生了兩起電力變壓器絕緣故障造成火災(zāi)的事故，給當(dāng)?shù)卦斐闪死塾?jì)500萬(wàn)元的損失，所以絕緣故障受到了電力系統(tǒng)足夠的重視。如今各地都設(shè)置了專業(yè)部門(mén)來(lái)針對(duì)絕緣故障的診斷與維修，首先過(guò)往積累的事故經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)足以列出相對(duì)完善的故障樹(shù)，再據(jù)此有專業(yè)人員每年定期對(duì)電力變壓器進(jìn)行一次徹底的絕緣故障檢查，排除所有潛在風(fēng)險(xiǎn);其次，投入大量資金改進(jìn)變壓器設(shè)備、元件，例如變壓器油箱、繞組、引線等絕緣部位，盡可能減小變壓器絕緣故障的發(fā)生概率;另外，根據(jù)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)等研制出一套行之有效的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)變壓器的各項(xiàng)參數(shù)，保證變壓器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

5.結(jié)語(yǔ)

電力變壓器的安全運(yùn)行對(duì)人民正常生活及生命財(cái)產(chǎn)安全都有著重大作用，甚至還影響著國(guó)家社會(huì)的安定，所以，保障電力變壓器的穩(wěn)定工作是整個(gè)電力系統(tǒng)的一項(xiàng)工作重點(diǎn)，對(duì)檢修人員而言更是責(zé)任重大，所以要切實(shí)做好電力變壓器的故障檢修與解決工作，對(duì)故障類型及引發(fā)原因熟記于心才能及時(shí)正確的排除故障。

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作者簡(jiǎn)介

王樹(shù)元（1970年1月20日）男，漢族，籍貫河北省新城縣，大專學(xué)歷，職稱工程師。