電氣試驗在變壓器故障檢測中的應用研究

杜娟

（中油電能供電公司，黑龍江 大慶 163000）

1 電氣實驗中安全風險的類型

電力變壓器是保證電力運輸?shù)暮诵?，是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，要想保證電力的穩(wěn)定運輸，就必須確保電力變壓器能夠正常運行。相關(guān)部門要對電力變壓器發(fā)生故障的原因進行診斷，通過對電力試驗操作的情況進行分析和評估，存在的安全風險主要有以下3 種情況所導致。（1）在操作過程中的問題，這主要是因為工作人員的工作失誤、操作不當、理論知識不足、相關(guān)的培訓和管理工作實施不到位引起的。電力企業(yè)要重視對工作人員的培訓，完善相關(guān)的管理制度，可以通過多種渠道，像交流合作、考察調(diào)研、定期對培訓人員的專業(yè)能力進行培訓等方式，切實提高工作人員的技術(shù)水平，設(shè)立相應的考核制度，當工作人員的整體素質(zhì)達到工作要求后，具備了良好的專業(yè)素養(yǎng)、成熟的技術(shù)能力、較強的自覺性和責任心后，再讓其參與電力試驗的工作，有效地保證了電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，減少發(fā)生故障的概率。（2）設(shè)備的問題導致電力系統(tǒng)運行系統(tǒng)發(fā)生故障，主要是因為相關(guān)人員沒有對電力設(shè)備定期檢查，后期的維護保養(yǎng)工作做得不到位，沒有及時更換破舊的機械設(shè)備零件等原因，企業(yè)相關(guān)負責人，要對設(shè)備的使用信息作詳細的記錄，能夠清楚地把握設(shè)備使用年限、維護方式，并成立專門的團隊，定期地對設(shè)備進行檢查。如果不對設(shè)備進行檢測、保養(yǎng)維護，就會因為長期的使用，存在巨大的安全隱患。（3）管理方面的問題，電力企業(yè)沒有建立完善的管理制度，實施不合理的管理方法，就會導致工作人員在工作過程中出現(xiàn)混亂的局面，出現(xiàn)問題，不能及時得到解決，不僅無法保證電力試驗的順利進行，還大大降低了工作效率。企業(yè)管理人員應當優(yōu)化管理系統(tǒng)，學習先進的電力企業(yè)管理理念，保證工作有序穩(wěn)定地運行，促進電力企業(yè)的健康發(fā)展。

2 電力變壓器故障診斷

2.1 絕緣程度降低

絕緣體的作用是為了阻斷電流的正常運行，由于變壓器的長時間使用，就會導致絕緣體出現(xiàn)破損，絕緣材料出現(xiàn)老化，發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，隔絕效果大大降低。絕緣體的性能一旦降低，就存在電流泄漏的安全隱患，產(chǎn)生的熱量增加，與變壓器相連接的位置，溫度就會升高，當溫度達到一定的高度，超出了接連點所承受的范圍，就會導致變壓器發(fā)生故障。絕緣體的性能降低，除了絕緣材料老化外，還可能是因為雨水的侵蝕，導致內(nèi)部受潮，抑或是絕緣油的問題導致的，絕緣油的質(zhì)量不達標，發(fā)生泄漏等情況，都會導致絕緣體的性能降低，相關(guān)負責人要注意對絕緣設(shè)施采取一定的保護措施，定期檢查絕緣體的性能。

2.2 變壓器的油溫突然升高

變壓器在使用的過程中，會出現(xiàn)油溫突然升高的情況，主要原因有以下3 點：（1）電力變壓器的繞組匝間短路，由于電流過大，造成大量熱量產(chǎn)生，會導致變壓器的局部溫度升高。（2）電力變壓器的芯片破損，導致變壓器無法正常工作，從而出現(xiàn)油溫升高的情況。（3）電力變壓器的開關(guān)接觸不良，由于開關(guān)的老化、長時間使用，內(nèi)部零件的靈敏性降低，就會導致開關(guān)的靈活性降低。其中，由于電力變壓器的繞組匝間的短路導致的油溫升高，是最常見的原因，應該引起相關(guān)管理人員的重視，對電力變壓器的繞組匝間短路的原因進行詳細的分析，檢測其故障產(chǎn)生的原因，工作人員可以從這幾個角度進行判斷：①根據(jù)變壓器的聲音進行分析，當產(chǎn)生咕嚕咕嚕的聲音時，很有可能是油溫升高導致的。②抽取少量的電力變壓器的油樣，對油樣進行檢測分析。③在確定電源關(guān)閉的狀態(tài)下，分析繞組直線的電源。

2.3 電力變壓器工作時異響

電力變壓器正常工作時，發(fā)出的聲音是持續(xù)穩(wěn)定的“嗡嗡”聲，是非常有規(guī)律的。當電力變壓器發(fā)出的聲音雜亂無序，或者是“吱吱”的聲音，很可能是因為電力變壓器的內(nèi)部發(fā)生電流泄漏導致的，這時，應當及時關(guān)閉電力變壓器，檢查絕緣套是否牢固，出現(xiàn)老化的情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時地解決，排除安全隱患后，再開啟電力變壓器的工作。當電力變壓器發(fā)出的聲音是“嗶嗶”聲時，比較刺耳，一般是由于電擊穿破的原因引起的，要及時根據(jù)聲音的位置，對周圍的零件進行全面的檢查。

2.4 電力變壓器的開關(guān)接觸不良

電力變壓器的開關(guān)接觸不良，也是導致變壓器故障的一個重要原因。變壓器的開關(guān)接觸不良，會導致變壓器內(nèi)部的電阻放電，使油溫升高。工作人員可以采取以下措施對電力變壓器的開關(guān)進行檢查：（1）工作人員對氣體繼電器進行全面的檢測，來判斷變壓器的開關(guān)是否存在問題。（2）工作人員要觀察負荷的變化情況，對當時的溫度要一定的記錄，分析負荷和溫度之間的關(guān)系，如果負荷隨著溫度的升高不斷升高，就說明電力變壓器的故障是由于開關(guān)的接觸不良導致的。（3）工作人員展開對高壓繞組的測量，通過詳細的診斷，對變壓器的各個零件進行檢查，來確定變壓器的開關(guān)是否存在問題，及時采取一定的措施，對電力變壓器的開關(guān)做相關(guān)的處理，確定電力變壓器的開關(guān)能夠保證電流系統(tǒng)的正常運行。

3 電力實驗中常見的異常

3.1 電壓不同造成異常

電壓不同在影響電力試驗正常開展的重要因素之一，導致電壓故障的原因有很多，常見的原因有以下幾點：（1）連接線的接觸不良，因為電路往往會串聯(lián)多個元件，造成巨大的能量損耗，就會因為變壓器設(shè)備的原因，對介質(zhì)的運輸造成一定的影響。當變壓器設(shè)備的電壓相對較低時，就很容易出現(xiàn)電壓異常的情況。（2）當變壓器發(fā)生直流電流泄漏時，也會出現(xiàn)電壓異常的情況。當工作人員在對直流電流進行測試時，由于電壓的影響，測驗結(jié)果會出現(xiàn)一定的偏差。在實驗過程中，通常會在檢驗設(shè)備的表面產(chǎn)生高電壓的電場，如果升高的電壓，沒有達到預期的設(shè)計值，那么相應的電流也會減小。如果升高的電壓，遠遠超過了預期的設(shè)置值，相應的電流就會變大，當絕緣電流低于相應的電流時，就很容易出現(xiàn)電壓異常的情況。

3.2 電力實驗過程中存在的不安全因素

在對電力實驗進行檢查時，往往會因為工作人員的操作不規(guī)范，相應管理人員沒有認真履行相應的職責，就會出現(xiàn)一系列不安全因素，產(chǎn)生一定的安全隱患，從而影響實驗的結(jié)果。此外，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障，不能正常運行時，很多工作人員認為只要及時斷開電源開關(guān)就好了，這其實并不能夠有效地解決問題，當插上電源再次使用時，還是會存在一定的問題，故障問題并沒有得到解決，往往還會因為插上電源的那一瞬間，電壓的瞬間增大，造成更加嚴重的后果。產(chǎn)生這種錯誤認知的主要原因是缺乏相關(guān)的理論知識，相關(guān)負責人要加強對職工的培訓，使職工具有充足的理論知識，在面臨所產(chǎn)生的問題時，能夠及時運用頭腦中的理論知識，采取一定的措施手段，使問題得到良好的解決，排除安全隱患，有利于電力系統(tǒng)的正常運行。除此以外，影響電氣試驗正常運行的因素環(huán)境因素、氣候條件、接地問題、設(shè)備引線問題等，其中接地問題應當引起電力企業(yè)的重視。

4 變壓器故障診斷方法

4.1 變壓器油溶解氣體診斷方法

要想保證變壓器能夠順利進行，需要定期對變壓器的工作狀態(tài)進行評估，可以根據(jù)對變壓器內(nèi)部油的檢測，來判斷變壓器的狀態(tài)。在對油進行檢測時，可以從變壓器的內(nèi)部抽取少量的油，在油樣中加入適量的空氣，檢測氣體在油樣中溶解情況，并對溶解速度做詳細的記錄，進行多次測量，來減少誤差，將溶解情況與標準的要求進行比較，進而確定變壓器的狀態(tài)是否符合使用的要求，如果所檢測的標準不符合標準，就應當及時解決處理，避免對電力運行造成更加嚴重的后果。除此以外，還可以通過氣體進入油中的速度來判斷變壓器的狀態(tài)是否良好。

4.2 紅外光譜技術(shù)

為了提高檢測的準確度和效率，可以采用更加先進的檢測技術(shù)，來判斷變壓器故障產(chǎn)生的原因。紅外光譜技術(shù)是一項比觀察法更準確的檢測方法，觀察法不僅僅無法精確評估變壓器的情況，還消耗了大量的人力，浪費了更多的時間。紅外光譜技術(shù)恰恰彌補了這一缺陷，不需要對變壓器的運行情況進行長時間的觀察、記錄，只需要利用紅外光譜成像就可以精確地了解到變壓器的情況，操作方便、快捷。這一方法主要是利用影像學技術(shù)，來對變壓器的狀態(tài)進行檢測，還能夠檢測到人眼無法觀察到的變壓器各部位的一些微小零件的溫度變化。計算機技術(shù)的廣泛應用，推動了變壓器的發(fā)展變革，企業(yè)相關(guān)負責人根據(jù)充足的經(jīng)驗，將現(xiàn)代計算機技術(shù)融入電力領(lǐng)域，給工作人員帶來了極大的便利性，工作人員可以精確地了解到變壓器發(fā)生故障的原因和位置，提高了解決問題的效率，給電力企業(yè)的發(fā)展提供了強大的技術(shù)支撐和保障。

5 電力實驗在變壓器故障中的幾種應對方案

5.1 建立完善的電力系統(tǒng)檢修結(jié)構(gòu)

在電力系統(tǒng)運行過程中，變壓器是保證電氣系統(tǒng)良好運行的關(guān)鍵，變壓器的運行情況決定著整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。變壓器在長期使用過程中，難免會出現(xiàn)各種各樣的問題，一旦變壓器出現(xiàn)問題，無法支撐系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，將會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，為了保證變壓器的正常運行，延長變壓器的使用壽命，電氣企業(yè)就應當建立完善的電力系統(tǒng)檢修系統(tǒng)，應用現(xiàn)代信息技術(shù)，對變壓器的使用信息作詳細的記錄，對于變壓器的維修情況、產(chǎn)生的問題、使用年限做全面的存檔記錄，定期維護，對于不符合標準的變壓器，要及時更換，這很大程度上保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給電力企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

5.2 對絕緣電阻進行多次的檢驗后投入市場使用

絕緣電阻質(zhì)量的好壞，直接影響著變壓器的質(zhì)量，絕緣電阻是變壓器的核心元件，要變壓器投入使用前，必須確保絕緣材料的質(zhì)量，工作人員要對絕緣電阻的質(zhì)量進行多次的質(zhì)量檢測，確保其符合變壓器運行標準后，再投入市場使用，避免因為絕緣電阻的質(zhì)量問題，進而影響電力系統(tǒng)的運行，造成重大的后果。在對絕緣電阻進行質(zhì)量評估時，要確保其線路周圍沒有異物的存在，線路沒有發(fā)生老化，在絕緣電阻工作時，繪制出一條電流變化圖，根據(jù)電流的變化趨勢檢測變壓器是否存在質(zhì)量問題。

5.3 對變壓器電路電流進行調(diào)控，防止漏電現(xiàn)象發(fā)生

電流是保障電力系統(tǒng)順暢運行的重要元件，沒有電流的通過，電力系統(tǒng)就無法進行，同時，還要確保電流的穩(wěn)定性。對于電流的使用，應當引起人們的重視，如果不科學地使用電流，就會造成不可估量的后果，危害到人們的身心健康，如果嚴重，還會因為電流的泄漏引起火災，造成重大事故，這在很大程度上增加了經(jīng)濟損失。因此，企業(yè)管理人員應當加強工作人員的安全意識，規(guī)范工作人員的操作流程，合理控制電流的大小，把安全居于首位，當電壓超出了額定電壓時，要及時切斷電源，作出相應的調(diào)整，避免因為電流過大，造成嚴重的后果。

5.4 絕緣電流和泄漏電流

當介質(zhì)通過直流電壓時，在這個過程中，絕緣電流是十分短暫的充電電流，壓力增加會在一瞬間，然后迅速降到零。傳導電力就是泄漏電流，其實電導電流，和加壓時間沒有太大關(guān)系，一般是恒定值，數(shù)值的作用主要是用來判斷絕緣體內(nèi)部有沒有受潮，絕緣體的表面沒有灰塵的堆積，影響絕緣體的正常使用，或者是絕緣體有沒有發(fā)生老化的痕跡。傳導電流對應的是測量的絕緣電阻值。吸收電流則和測量絕緣電阻吸收比之間有很大的關(guān)系，測量變壓器繞組阮電阻以及吸收比等，可以分析出變壓器絕緣的受潮情況，查看其有無貫穿性的缺陷等，例如，絕緣子破裂以及引線靠殼等相關(guān)的問題和缺陷。

6 結(jié)語

電力企業(yè)應當加強對變壓器故障的重視，對變壓器應用的絕緣電阻提出嚴格的要求，使其能夠滿足電力系統(tǒng)正常運行的標準。與此同時，相關(guān)的工作人員應當根據(jù)變壓器的檔案信息，進行定期的維護、更換，排除安全隱患，還應當通過對現(xiàn)代技術(shù)的應用，精準定位到變壓器產(chǎn)生故障的原因和位置，及時加以解決，避免造成嚴重的后果，導致大量的經(jīng)濟損失，促進電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。