電力變壓器的高壓試驗(yàn)與故障處理(2)

劉佳京

摘要：在電力系統(tǒng)中，電力變壓器具備重要作用，因此在輸變電、工廠運(yùn)行中得以廣泛應(yīng)用。在生產(chǎn)期間，科技技術(shù)的快速發(fā)展，相應(yīng)促進(jìn)了電力變壓器的發(fā)展，研發(fā)出大量新型變壓器，具備較多用途與功能。在變壓器創(chuàng)新發(fā)展中，開始應(yīng)用大量不同功能與型號(hào)的變壓器，導(dǎo)致電力變壓器的接線復(fù)雜，對(duì)于電力人員提出嚴(yán)格要求，還會(huì)對(duì)電力人員的專業(yè)判斷造成影響。在檢修電力變壓器故障時(shí)，極易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響非常大。所以必須注重變壓器設(shè)備的運(yùn)行故障檢測(cè)，同時(shí)應(yīng)用科學(xué)化檢修技術(shù)，維護(hù)變壓器運(yùn)行效益。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;高壓試驗(yàn);故障

引言

變壓器穩(wěn)定運(yùn)行是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基本保障，通過對(duì)變壓器的異常運(yùn)行數(shù)據(jù)、常見故障分析，為電網(wǎng)設(shè)備精益運(yùn)檢提供技術(shù)支撐，通過狀態(tài)檢測(cè)手段，及時(shí)消除電網(wǎng)運(yùn)行的安全隱患。

1變壓器發(fā)展歷史

要說什么裝置能改變交流電壓一定非變壓器莫屬，其主要作用在于保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯是變壓器的三大主要構(gòu)件，缺一不可。中頻變壓器、高頻變壓器以及電子變壓器屬于特殊變壓器，其和電力變壓器有著明顯的不同，兩者是按照用途來區(qū)分的?，F(xiàn)在市面上所銷售的變壓器和電力系統(tǒng)建設(shè)中所應(yīng)用到的變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)電壓變換和電流變換，變壓器在剛開始出現(xiàn)時(shí)并不具有這一功能。變壓器雛形研發(fā)者法拉利進(jìn)行了電磁感應(yīng)原理示范，人們才了解磁場(chǎng)的出現(xiàn)。法拉第感應(yīng)線圈實(shí)際上就是第一支變壓器的雛形，但當(dāng)時(shí)只是進(jìn)行學(xué)術(shù)研究，有并沒有將這一理論應(yīng)用到實(shí)際中。真正具有實(shí)用性特征的電力變壓器是在電磁感應(yīng)原理提出50年之后出現(xiàn)的，這是一個(gè)被稱為二次發(fā)電機(jī)的設(shè)備。

2變壓器故障原因探究

電力輸送需運(yùn)用到變壓器，且必須要保證變壓器處于運(yùn)行狀態(tài)。在實(shí)際中變壓器一直執(zhí)行開指令，在運(yùn)行的過程中極有可能會(huì)受到異常電動(dòng)力，這一異常電動(dòng)力的出現(xiàn)通常是因?yàn)殡娋W(wǎng)遭到了短路電流的沖擊，而遭到?jīng)_擊后變壓線繞組部分就會(huì)發(fā)生變化，也就會(huì)出現(xiàn)異常電動(dòng)力。變壓器運(yùn)行過程中最擔(dān)心的是繞組或線圈發(fā)熱，其將會(huì)增加故障發(fā)生的可能性。針對(duì)繞組故障的故障原因統(tǒng)計(jì)及分析證實(shí)，短路沖擊導(dǎo)致的繞組故障問題是繞組形變的最主要因素。變壓器內(nèi)部構(gòu)件都是有可能會(huì)出現(xiàn)問題的。鐵芯一般為硅鋼片，其由軟磁材料組成，線圈套在鐵芯上。硅鋼片長度會(huì)受主磁場(chǎng)影響而變化，硅鋼片長度伸縮之后隨之將會(huì)產(chǎn)生周期振動(dòng)。伸縮率越大鐵芯的形變率越大、伸縮率越小鐵芯的形變率越小，伸縮率與形變率存在正比關(guān)系。而鐵芯的形變量又與振動(dòng)頻率有關(guān)，隨著鐵芯形變量的加大振動(dòng)頻率增加，這時(shí)所產(chǎn)生的電磁信號(hào)容易出現(xiàn)誤差。硅鋼片之間的電位均勻分布才能保證變壓器的正常穩(wěn)定運(yùn)行，如硅鋼片間的電位不均勻分布則會(huì)出現(xiàn)環(huán)流現(xiàn)象。環(huán)流現(xiàn)象出現(xiàn)的原因一般是因?yàn)殍F芯沒有實(shí)現(xiàn)可靠接地，也可能是因?yàn)榻拥攸c(diǎn)超出了兩點(diǎn)以上。總之，環(huán)流現(xiàn)象的出現(xiàn)極有可能造成碳化故障，故障發(fā)生后后果不堪設(shè)想，其處理也較為棘手。

3變壓器故障診斷方法

3.1油溶解性氣體分析法

現(xiàn)階段，利用絕緣油材料進(jìn)行絕緣散熱的變壓器應(yīng)用廣泛，該類變壓器會(huì)受到熱應(yīng)力影響，從而出現(xiàn)絕緣紙、絕緣油老化，還會(huì)出現(xiàn)不同故障性氣體。故障位置不同，故障氣體的成分差異比較大。通過對(duì)故障問題進(jìn)行分析，可以了解氣體不同成分比重與含量，從而對(duì)變壓器故障類型進(jìn)行診斷。

3.2紅外測(cè)溫法

如今的科技越來越發(fā)達(dá)，各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)了發(fā)展，光電技術(shù)就是其中的一種，借助專業(yè)的儀器完成變壓器的紅外檢測(cè)得出檢測(cè)結(jié)果。紅外局部放電特征圖譜，能有效區(qū)分多處局部放電源，能夠準(zhǔn)確判斷局部放電類型、局部放電大小和局部放電位置。綜上，通過運(yùn)用本次設(shè)計(jì)的高壓電纜局部放電在線監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)對(duì)高壓電纜在基建和生產(chǎn)運(yùn)行中的故障類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類和梳理，對(duì)故障機(jī)理及成因進(jìn)行理論分析和仿真計(jì)算，將帶電檢測(cè)技術(shù)與局部放電試驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，提升檢測(cè)準(zhǔn)確性和效率，跟蹤掌握高壓電纜的健康狀況，開展全壽命周期管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的早期絕緣缺陷，為發(fā)電企業(yè)檢修、技術(shù)改造等工作提出相應(yīng)意見和支持，提升設(shè)備可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

3.3三相不平衡故障檢修技術(shù)

在配電變壓器運(yùn)行中，當(dāng)發(fā)生三相不平衡問題時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性，特別是農(nóng)村地區(qū)變壓器運(yùn)行，時(shí)常發(fā)生三相不平衡問題，不僅會(huì)加劇變壓器損耗還會(huì)增加變壓器有效容量，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行期間，極易產(chǎn)生油壓過大、變壓器損壞與燒灼問題。在處理三相不平衡故障時(shí)，必須注重電力負(fù)荷的集中化調(diào)整，聯(lián)合電力需求與電力負(fù)荷特點(diǎn)，優(yōu)化調(diào)整配電變壓器，以此達(dá)到三相平衡狀態(tài)。

3.4滲漏油故障檢修技術(shù)

變壓器運(yùn)行過程中，滲漏油屬于常見故障。當(dāng)發(fā)生滲漏油問題時(shí)，不僅會(huì)降低油位，接觸空氣之后，還會(huì)加速油液氧化速度，從而加大油液粘稠度。滲漏油還會(huì)降低對(duì)流速度，對(duì)變壓器散熱功能影響較大，增加油液溫度，加速油裂化。當(dāng)油液裂化后，會(huì)加強(qiáng)油液酸性，從而導(dǎo)致繞組絕緣電阻下降，還會(huì)破壞變壓器，嚴(yán)重影響變壓器運(yùn)行效益。為了處理后上述故障，應(yīng)當(dāng)采取以下措施：第一，全面檢查配電變壓器，查看滲漏油部位。當(dāng)套管內(nèi)油污滲出后，必須注重螺絲固定。當(dāng)分接開關(guān)位置滲漏油液時(shí)，則應(yīng)當(dāng)開啟分接開關(guān)，之后緊固內(nèi)部固定螺絲。當(dāng)變壓器上蓋出現(xiàn)滲漏油問題，則需要將大螺絲緊固在上蓋部位;第二，檢查變壓器油變質(zhì)情況，如果變壓器油不再為淡黃色，而是成為棕色或橙色，且油液粘稠度增加，則表明油液裂化，必須凈化處理變壓器油液。第三，注重檢查變壓器內(nèi)部繞組絕緣電阻，聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通過兆歐表對(duì)繞組絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)對(duì)繞組絕緣電阻滿足度進(jìn)行判斷。如果變壓器絕緣電阻滿足標(biāo)準(zhǔn)值，則無需處理;若不滿足，必須做好優(yōu)化處理。

4變壓器引線接頭發(fā)熱

4.1變壓器引線接頭發(fā)熱危害

變壓器引線包括套管內(nèi)外端接頭、繞組接頭、分接開關(guān)接頭等，接頭連接螺栓緊固壓力不足、接觸面較小、接觸面氧化等原因，經(jīng)常導(dǎo)致接頭發(fā)熱變色、表面鍍層破壞、燒毀損壞等現(xiàn)象，變壓器內(nèi)部接頭發(fā)熱可能導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作，引發(fā)事故面擴(kuò)大。

4.2變壓器引線接頭發(fā)熱原因

（1）線頭（引線）、線卡處過熱。一是套管接線端部緊固部分松動(dòng)、引線頭線鼻子滑絲;二是接觸面氧化嚴(yán)重，接觸面積小等。上述原因使接觸處過熱，顏色變暗失去光澤，表面鍍層也會(huì)遭到破壞。（2）電壓致熱。套管接線端子、絕緣子污穢或損傷嚴(yán)重，在霧霾天氣時(shí)常發(fā)生放電、閃絡(luò)，形成電壓致熱，同時(shí)產(chǎn)生一種特殊的臭氧味。（3）電流致熱。變壓器過負(fù)荷或短路故障時(shí)，常引發(fā)接觸不良、制造不良接頭產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。

結(jié)語

綜上，在加大電力建設(shè)的同時(shí)需充分考慮到電力系統(tǒng)安全問題，為了真正做到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須要高度重視變壓器故障的解決?？赏ㄟ^電氣試驗(yàn)進(jìn)行故障的查詢，找出變壓器故障的原因，在對(duì)變壓器內(nèi)部問題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷后制定并落實(shí)相應(yīng)的解決方案，確保變壓器能夠正常運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)：

[1]林清良.一起電力變壓器相序異常的處理分析[J].電子技術(shù)，2020，49（05）：192-194.

[2]陳爽.電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)及故障處理研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，13（06）：60-61.

[3]查輝.變電站變壓器的運(yùn)行維護(hù)分析[J].電子技術(shù)，2021，50（01）：150-151.

[4]尹建波.電力變壓器高壓試驗(yàn)方法及故障處理[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（04）：229.