電力變壓器的故障診斷與檢修方法研究

周偉

摘 要：隨著我國(guó)科技水平的提高，電力工業(yè)發(fā)展越來(lái)越迅速，造成電力變壓器的故障越來(lái)越頻繁，因此文章對(duì)電力變壓器的故障進(jìn)行狀態(tài)檢修， 選用了三角形和梯形結(jié)合的方式對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷，并建立電力變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)模型同時(shí)生成評(píng)價(jià)表。通過(guò)問(wèn)題的分析以及故障診斷方法的確定， 提高電力變壓器狀態(tài)檢修的有效性，避免變壓器運(yùn)行中受到設(shè)備故障的影響，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;狀態(tài)檢修;模糊數(shù)學(xué)

引言

在電力行業(yè)運(yùn)行及發(fā)展中，為了保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，應(yīng)該定期對(duì)變壓器進(jìn)行檢修及大修，以保證電力變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性。文章以油浸式電力變壓器的使用特點(diǎn)為例，總結(jié)狀態(tài)檢修以及故障診斷方法的確定，有效避免油浸式電力變壓器運(yùn)行中存在的限制性問(wèn)題，通過(guò)內(nèi)部故障以及外部故障的分析，進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢修，提高油浸式電力變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。

1 電力變壓器的故障類(lèi)型

1.1 短路故障

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果電力變壓器的溫度過(guò)高，極易造成短路故障。絕緣過(guò)熱故障與繞組變形故障是短路故障中最為常見(jiàn)的兩種情況。絕緣過(guò)熱故障是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中出現(xiàn)了極高的電流，產(chǎn)生了極高的熱量。電力變壓器受到高溫影響，發(fā)生短路故障。繞組變形故障是短路電流對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生了沖擊，影響了機(jī)電保護(hù)裝置的正常動(dòng)作。如果沖擊的短路電流較小，電力變壓器的繞組變形情況不會(huì)很明顯，但仍會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 外部故障

所謂外部故障，主要是變壓器油箱外部絕緣套以及引出線(xiàn)上的故障， 例如，當(dāng)施工中廢油泄漏，會(huì)出現(xiàn)廢礦物油，不僅影響變電器運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且造成環(huán)境影響，因此，在該種問(wèn)題處理中，應(yīng)該通過(guò)濾油區(qū)域地面硬化處理有效防止廢油污染，而且也可以將廢油污染土壤全部轉(zhuǎn)移到專(zhuān)門(mén)的固體廢料回收站，避免油浸式電力變壓器故障對(duì)電力生產(chǎn)以及環(huán)境發(fā)展帶來(lái)限制[1]。

1.3 電力變壓器故障

預(yù)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀目前，在電力系統(tǒng)中，使用的變壓器故障診斷系統(tǒng)主要在故障診斷和檢測(cè)上，以及故障位置和原因，并不能明確指出故障的真實(shí)原因，及故障對(duì)零件和系統(tǒng)造成的損害。如果我們通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，做好預(yù)測(cè)的方法，將能夠清晰地掌握電力變壓器的故障狀態(tài)。因此，開(kāi)展變壓器故障預(yù)測(cè)技術(shù)，可以對(duì)溶解氣體在變壓器油中的預(yù)測(cè)，建立數(shù)學(xué)模型，掌握變壓器故障狀態(tài)。

1.4 電力變壓器存在漏油現(xiàn)象

由于電力變壓器長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷工作，就會(huì)使線(xiàn)路損壞，甚至造成漏油現(xiàn)象。如果漏油現(xiàn)象不能夠及時(shí)解決，會(huì)使電力變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)不流暢，造成機(jī)器間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定等問(wèn)題，因此需要及時(shí)檢查出漏油現(xiàn)象和找到解決辦法，減少變壓器故障，提高電力系統(tǒng)用電需求[2]。

1.5 自動(dòng)跳閘故障

電力變壓器正常使用過(guò)程中出現(xiàn)自動(dòng)跳閘故障，主要是因?yàn)槿藶椴僮髋c變壓器內(nèi)部破壞。要想有效解決電力變壓器自動(dòng)跳閘故障問(wèn)題，必須安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行故障排查，制定科學(xué)合理的檢修策略，避免電力變壓器出現(xiàn)爆炸情況。

2 狀態(tài)檢修模式下變電檢修技術(shù)的應(yīng)用

2.1 設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)控與接線(xiàn)維護(hù)

在狀態(tài)檢修工作中，對(duì)變電設(shè)備的接線(xiàn)維護(hù)與運(yùn)行監(jiān)控是十分關(guān)鍵的檢修內(nèi)容。在變電設(shè)備處于工作狀態(tài)時(shí)，需要檢修人員對(duì)其開(kāi)展有效的監(jiān)視，這樣就能夠發(fā)現(xiàn)存在的各種異常情況，還能夠掌握變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。例如，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)氧化以及發(fā)熱等問(wèn)題，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題立刻進(jìn)行處理。同時(shí)，觀(guān)察變電設(shè)備的外觀(guān)，一旦其出現(xiàn)銹蝕或者是表面光澤度喪失的情況，就要立刻進(jìn)行處理，還是對(duì)發(fā)生銹蝕的部位進(jìn)行更換。在完成對(duì)銹蝕部位的更換后，觀(guān)察變電設(shè)備運(yùn)行的具體情況，這樣就能夠大幅增強(qiáng)對(duì)變電設(shè)備的監(jiān)測(cè)質(zhì)量以及效率。如果變電設(shè)備在接線(xiàn)方面存在問(wèn)題，就會(huì)大幅提高故障的影響范圍，這也會(huì)提高對(duì)故障的排除難度[3]。所以，檢修人員在開(kāi)展?fàn)顟B(tài)維修工作以及日常監(jiān)視、維護(hù)工作時(shí)，就要更加的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，對(duì)每一個(gè)部位的連接線(xiàn)都需要開(kāi)展全面細(xì)致的檢查，如果發(fā)現(xiàn)任何異常，都要進(jìn)行及時(shí)有效的處理，使電力系統(tǒng)的整體安全性和可靠性大幅提高。

2.2 處理變電設(shè)備熱故障

變電站設(shè)備在工作狀態(tài)中，比較關(guān)鍵的問(wèn)題之一就是熱故障，如果對(duì)變電設(shè)備沒(méi)有采取良好的管理措施，就會(huì)導(dǎo)致變電設(shè)備出現(xiàn)熱故障問(wèn)題，不能很好地運(yùn)行。所以，在開(kāi)展檢修工作時(shí)，需要結(jié)合變電站設(shè)備的具體功能以及性能，選擇合適的耐熱性材料，避免變電站設(shè)備出現(xiàn)熱故障問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)使用耐熱性材料，還能夠提高變電站設(shè)備的抗氧化能力。而在變電站設(shè)備出現(xiàn)熱故障問(wèn)題之后，不僅需要對(duì)其進(jìn)行有效的處理，還需要對(duì)電阻的接觸面積進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶岣?，并使設(shè)備的散熱性能能夠增強(qiáng)，使其可以更好地將工作時(shí)產(chǎn)生熱熱量排出，從而有效防止再次出現(xiàn)熱故障。

2.3 高效處理接頭

對(duì)接頭的有效處理，也是狀態(tài)檢修的關(guān)鍵工作內(nèi)容。如果在檢修過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)接頭部位存在較為嚴(yán)重的發(fā)熱情況，就需要對(duì)發(fā)熱的原因進(jìn)行分析，并采取有效的處理措施。同時(shí)，檢修人員需要詳細(xì)查看變電設(shè)備的工作記錄，獲取變電設(shè)備的相關(guān)工作數(shù)據(jù)，然后開(kāi)展全面的研究和分析，這樣就能夠有效的確定合理的接頭。并且，在處理接頭時(shí)，還需要觀(guān)察其表面的氧化情況，徹底的清理存在著的氧化物，保證其性能不受外界因素的影響。

2.4 脈沖帶電流檢驗(yàn)方法

油浸式電力變壓器在線(xiàn)檢測(cè)中，通過(guò)脈沖電流檢測(cè)方法的構(gòu)建，可以結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，進(jìn)行脈沖電流信號(hào)的檢測(cè)以及信息的提取，當(dāng)系統(tǒng)具有較大的電容時(shí)，會(huì)限制檢測(cè)的靈敏性。第五，光檢測(cè)技術(shù)。對(duì)于光檢測(cè)技術(shù)而言，主要是通過(guò)局放產(chǎn)生光輻射進(jìn)行檢測(cè)，但是由于檢測(cè)技術(shù)的復(fù)雜性、靈敏度較低，在實(shí)際檢測(cè)中并沒(méi)有得到運(yùn)用[4]。

2.5 超高頻檢測(cè)技術(shù)

通過(guò)油浸式電力變壓器在線(xiàn)故障檢測(cè)技術(shù)的分析，通過(guò)超高頻檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，可以有效提高局部放電測(cè)量的頻率，而且，在測(cè)試系統(tǒng)安裝中， 也可以提高設(shè)備故障檢修的及時(shí)性。但是，在超高頻檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用中，存在著變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，若缺少有效的控制策略，會(huì)影響檢測(cè)的有效性。因此，在油浸式電力變壓器在線(xiàn)故障檢測(cè)中，應(yīng)該通過(guò)故障發(fā)生原因的分析，構(gòu)建針對(duì)性的解決策略，以保證故障檢修的整體質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今我國(guó)家用電器的普及率相比過(guò)去有了明顯的提高，這就對(duì)供電可靠性以及供電質(zhì)量提出了更高的要求。在油浸式電力變壓器狀態(tài)故障檢修中，為了提高故障檢修的有效性，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到設(shè)備運(yùn)行中的故障問(wèn)題， 通過(guò)故障檢修方案以及檢修標(biāo)準(zhǔn)的確定，進(jìn)行施工檢修方案的完善，充分滿(mǎn)足油浸式電力變壓器故障檢修的有效性。而且，對(duì)于相關(guān)設(shè)備故障檢修人員，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到影響油浸式電力變壓器故障的問(wèn)題，通過(guò)外部影響因素以及內(nèi)部影響因素的分析，構(gòu)建針對(duì)性的解決方案，并通過(guò)油浸式電力變壓器離線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)以及在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的及時(shí)解決， 滿(mǎn)足電力企業(yè)運(yùn)行的基本需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許婧，王晶，高峰，束洪春.電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)， 2019，（08）：48-52.

[2] 喻新林，沈蛟驍，高璐，郭韜.基于狀態(tài)檢修模式下變電檢修技術(shù)的運(yùn)用探討[J].電子測(cè)試，2019，（22）：108+107.

[3] 王慶紅. 電力變壓器故障診斷及檢修分析[J]. 農(nóng)機(jī)使用與維修，2019， （12）：103-104.

[4] 邵苠峰，樊偉，陳江波，等.電力變壓器故障診斷中交互式推理的研究與實(shí)現(xiàn)[J].變壓器，2019，（03）：118-119.

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