淺析電力變壓器故障診斷及檢修

陸杰

摘要：進入新時期以來，我國各項事業(yè)均快速發(fā)展，取得了十分理想的成績，特別是電力行業(yè)以驚人的速度向前發(fā)展。變壓器直接應(yīng)用于電力終端，實現(xiàn)有效供電的重要設(shè)備，在電力能源輸送、分配和應(yīng)用的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，其中變壓器是當前階段數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的電氣設(shè)備，其運行工作的質(zhì)量直接關(guān)系到配電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性。但由于配電器自身運行條件具有一定的差異性，且針對其設(shè)置的保護處理措施不夠完善，相比于其他類型的供電設(shè)備，變壓器在應(yīng)用過程中發(fā)生的故障率較高。針對變壓器出現(xiàn)的故障進行及時準確的分析定位，并有效排除故障，對于提升配電系統(tǒng)的運行安全質(zhì)量，具有至關(guān)重要的意義。

關(guān)鍵詞：電力;變壓器;故障診斷;維修

引言

電力變壓器是電網(wǎng)關(guān)鍵樞紐設(shè)備之一，其故障將引起惡劣的停電事故，給地方和企業(yè)造成不可挽回的經(jīng)濟損失。深入研究電力變壓器故障診斷技術(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)電力變壓器潛伏性故障，準確識別故障類型及特征，對制定合適的檢修策略具有指導性意義，對降低電力事故經(jīng)濟損失、提高電網(wǎng)可靠性具有重要現(xiàn)實意義。

1電力變壓器故障診斷

1.1變壓器油中溶解氣體分析

現(xiàn)階段的電力變壓器故障診斷工作來看，主要分為幾個

時期，在對電力變壓器的絕緣油故障的診斷工作，屬于早期階段，主要是對變壓器油中的溶解氣體進行分析，從而掌握變壓器產(chǎn)生故障的原因與形式。這一診斷技術(shù)得到了廣泛的認可，實現(xiàn)了變壓器故障診斷效率的提升。在當前的變壓器油溶解氣體判斷中，主要有比例法、特征氣體法以及模糊診斷法等方法。盡管這種方法能夠起到一定的作用，但是同樣存在一定的局限性，無法對其中存在的故障進行完全客觀的診斷。

1.2鐵芯故障診斷

變壓器發(fā)生鐵芯故障時發(fā)生頻率最高的表現(xiàn)形式是鐵芯多點接地，產(chǎn)生這類故障后會導致變壓器的鐵芯出現(xiàn)局部溫度過高的現(xiàn)象，使配電變壓器的鐵芯發(fā)生部分損害、燒毀，并對配電系統(tǒng)造成嚴重損害。鐵芯正常接地時，配電線路也容易產(chǎn)生環(huán)流，并導致變壓器出現(xiàn)放電性故障。進行變壓器鐵芯故障診斷時，需要對鐵芯的絕緣電阻開展測量工作，當測試數(shù)據(jù)呈現(xiàn)0會接近0時，可以基本確認變壓器發(fā)生鐵芯接地故障，同時要密切監(jiān)測配電變壓器接地線路的環(huán)流問題，從而進一步診斷變壓器鐵芯故障。

1.3變壓器紅外診斷

紅外診斷是指在進行電力變壓器的故障診斷時，采用非接觸的方法，借助紅外診斷的手段，對變壓器中存在的故障進行分析。這種檢測手段相較于溶解氣體分析來說，應(yīng)用范圍更廣，主要是對變壓器溫度分布場進行研究，對其中存在的缺陷部位進行準確的定位，從而找出其中存在的故障點。相較于其他技術(shù)來說，紅外診斷的應(yīng)用范圍更廣，不會受到外界高壓電場的影響，同時能夠在檢測過程中，實現(xiàn)變壓器的正常運轉(zhuǎn)。這種檢測方法具有安全、經(jīng)濟以及可靠性較高的優(yōu)勢，提升了診斷效率。

2電力變壓器檢修

2.1臨時串接限流電阻

為確保設(shè)備安全，應(yīng)對變壓器采取停電處理，以此完成吊芯檢查與處理。不過，針對電力系統(tǒng)，通常不允許停電檢查，所以，可對電阻串接外引鐵心接地回路，以此對接地回路環(huán)路形成有效限制，避免故障問題擴大。串接電阻之前，鐵心接地回路環(huán)流以及開路電壓，對此采取準確測量，并對串接電阻阻值做出科學準確計算。與此同時，串接電阻避免過小，不然無法保證限流作用，為確保鐵心可維持低電位狀態(tài)，電阻同樣避免過大。除此之外，串接電阻熱容量指標，應(yīng)謹慎合理選擇，避免串接電阻出現(xiàn)燒損問題，引起鐵心開路現(xiàn)象。

2.2完善檢查預防工作

在電力系統(tǒng)的運行中，通過開展高效的檢查與預防工作，能夠有效地避免電力變壓器出現(xiàn)故障的幾率。這就需要工作人員在開展工作的時候，應(yīng)該嚴格地按照檢查標準，提升檢修效率，降低電力企業(yè)的損失，保障電力企業(yè)的健康穩(wěn)定運行。在開展變壓器檢測的時候，工作人員應(yīng)該將變壓器的運作狀態(tài)列為受檢目標，保證變壓器在運行過程中的穩(wěn)定。通過進行定期檢測，能夠?qū)ψ儔浩鞯姆€(wěn)定運行提供保障，一旦在檢測過程中出現(xiàn)故障，必須要及時的與檢修部門進行聯(lián)系，同時針對性開展修理工作。在開展完善的檢查與預防工作下，能夠?qū)崿F(xiàn)故障風險率的降低，實現(xiàn)變壓器使用效率的提升。

2.3定期檢修

因變壓器內(nèi)部問題造成的變壓器異常所占比例較大，因此應(yīng)強化對變壓器的定期檢修，并且找出其中潛在的問題，并及時修復，這能避免變壓器在運行中突發(fā)故障，從而把人力、物力等方面的損失降到最低。具體的檢修如下：第一，油箱中油液的檢測。變壓器運行中因不同故障會產(chǎn)生不同氣體，這些氣體會不同程度溶解在變壓器油中，檢修時可以用在線檢測裝置或取油樣離線檢測方式，對其溶解的氣體成分和含量進行檢測，并分析其故障的主要原因，同時也能借助粘稠度、pH值等分析問題。第二，關(guān)于絕緣吸收比和直流電阻數(shù)據(jù)的檢測。第三，變壓器繞組、套管介損參數(shù)檢測及避雷設(shè)備是否有效接地檢測，看其是否符合要求。伴隨時代的發(fā)展，當前的監(jiān)控技術(shù)日益完善，其能對變壓器進行全面監(jiān)控，如果產(chǎn)生異常的話，則能及時告知相關(guān)人員，最大限度保證了變壓器的正常運行。

2.4保護氣體故障

變壓器的主要保護措施是氣體保護，如果變壓器在運行過程中氣體保護出現(xiàn)異常則表明變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)了輕微缺陷，如空氣或二次回路故障等。在此過程中，應(yīng)當展開對變壓器的有效檢修，如果檢查未發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)對內(nèi)部的氣體展開采樣分析處理。重氣體主要是用于保護以及觸發(fā)器內(nèi)，如果該方面現(xiàn)實異常則說明變壓器內(nèi)部的所出現(xiàn)的故障相對較為嚴重，石油分解相對較多的氣體在運行過程中同樣會對變壓器的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。在此種情況下應(yīng)檢查變壓器外部備用設(shè)備，尤其是焊接接頭的變形情況、石油及天然氣的防爆門墊子、易燃材料以及氣體與變壓器的包裝等。

2.5繞組頻率響應(yīng)分析

在進行繞組特征圖譜的測量中，需要在處理的環(huán)節(jié)合理的使用繞組頻率響應(yīng)分析法，這樣就可以實現(xiàn)與原始記錄之間的相互對比，最終針對其差異化加以闡述，從而判斷與分析其具體的情況。因此，在判斷其曲線的時候，就需要重點的分析其坡峰、波谷點是否會有差異的出現(xiàn)。針對繞組變形的分析，將其致力于電動力、短路電流、機械力等作用，改變其相應(yīng)的形狀與尺寸。在繞組變形之中，常見的問題主要在于繞組扭曲、器身位移等，在實際運行環(huán)境，繞組的變形會直接影響系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。所以，基于運行的具體情況加以分析，就要求了能夠做好繞組變形的合理化控制，從而實現(xiàn)損失的有效降低。在繞組變形測試之中選擇頻響法加以處理，在具體的判斷分析之中選擇正弦信號掃頻法加以處理，其要求在特定繞組的一端接地之中引入掃頻信號，另一端開展傳遞信號的具體測量，基于傳遞函數(shù)來分析與計算。一般情況下，隨著頻率的變化，其傳遞的函數(shù)也會對應(yīng)的出現(xiàn)調(diào)整，進而將其看成為幅頻響應(yīng)，然后對應(yīng)的相位變化就是相頻響應(yīng)，上述兩個方面都是繞組的頻率響應(yīng)。這樣的研究，主要是實現(xiàn)橫向比較分析處理，基于相同的主變、三相繞組頻響曲線。不過，在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)之中，是不需要主變原始頻響曲線應(yīng)用的，但是本身依舊有諸多劣勢的存在，主要是因為有變形故障的問題，其實際的判斷難度是很大的。

結(jié)語

電力企業(yè)務(wù)必對電力變壓器故障保持重點關(guān)注，靈活運用診斷排除方法，確保變壓器運行更加安全可靠，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]李易潘.基于電力變壓器故障診斷及檢修分析[J].信息周刊，2018，000（016）：1-2.

[2]朱天柱，徐小明.電力變壓器常見故障診斷與分析[J].煤礦機械，2012（04）：275-277.

[3]楊洋.電力變壓器故障診斷及檢修技術(shù)分析[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017（012）：23-24.