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【摘 要】 在整个电力系统当中,电力变压器起着至关重要的作用,可是因为设计原理、制造工艺的差距和日常维护的方法不恰当,电力变压器在运行过程当中时常会发生故障,这对整个电力系统的安全运行带来了严峻的威胁。所以,要注重对变压器的维护,一旦变压器出现故障,及时采用有效的方法进行整改,保证变压器安全稳定地为电力系统服务。
【关键词】 变压器维护;故障;处理
引言:
在如今电气设备运行发展的过程中,电力系统对于电气设备呈现出的检修成本、可靠性、经济方面提出了更加严格的要求,而在这一背景之下,电力变压器所涉及到的电力状态检修工作,也就成为了未来电力设备管理过程中所呈现出的主要趋势。本篇文章主要针对电力自动化变压器检修系统处理期间所涉及到的技术研究工作,进行了全面详细的探讨,以期为我国状态检修系统的应用发展做出贡献。
一、变压器状态检修概述
所谓变压器状态检修,就是指在变压器正常运行的阶段,采用专门的先进诊断仪器和技术来对变压器的各项运行状态进行测定,以判断其是否健康,是否属于正常运行,是否存在缺陷或病害,以便合理有序的对变压器进行检修。这样既不会影响电力的正常输送和供应,也不会对变压器造成较大的损坏影响,更在很大程度上减少了传统检修方式中存在的盲目性,提高了变压器的故障预防水平,从而减少了不必须的检修投资,增大了变压器的综合效益。
二、变压器状态检修的条件
在进行变压器的状态检修工作之前,首先要满足一些必要的条件。(1)要建立完整的變压器技术档案,档案中包括变压器的设计、制造、安装等原始资料以及使用、运行、检修等过程中的各种报告性资料。第(2)检修单位应当拥有先进的在线监测技术和设备。在线检修不能停止变压器的运行,因此一般的检修工具或设备都无法使用,必须要利用先进的在线监测设备和技术才能完成状态检修。(3)制定变压器健康状况综合分析机制。这一机制的制定应当由专业人员负责,根据状态检修所出具的报告,来判断变压器是否存在故障问题,何时检修为最佳检修时间,检修项目如何优化与强化等等。只有具备上述三种条件,才能开始对变压器进行状态检修。
三、变压器运行中常见故障分析及处理
1、了解变压器的故障原因
一般来说,影响变压器寿命的最主要因素包括热、水、氧化三个方面。一是热对变压器寿命影响。这种影响体现在如下方面:什么是变压器线圈最热点温度;线圈温升+周温=线圈温度;线圈最热点温度=线圈温度+15℃;线圈最热点温度每上升6℃连续运转寿命减半;线圈最热点温度每下降6℃连续运转寿命加倍;过负荷最热点>120℃时加速老化。二是水对变压器寿命影响,包括:含水量为2%的绝缘纸的老化速度是0.3%绝缘纸的6~16倍;外来水分对油纸绝缘的污染。其中后者又涵盖如下内容:零件及套管密封不良;储油桶及导管存在砂孔;吸湿剂污染失效;焊缝缺陷及密封橡胶垫老化;安装过程未做好干燥作业。四是氧化和其他气体对变压器寿命影响,包括:油纸绝缘加速老化(差10倍);油中含氧量应小于3%;发生气泡局部放电时对线圈绝缘产生破坏;变压器产生气泡的原因,这又涵盖浸渍不良形成空穴、最热点超过140℃时、油中溶解气体饱和,压力和温度变化释放出气体、局部火花放电、短路故障或放电性故障、真空注油不确实等内容。
(1)变压器放电故障分析
变压器的放电故障是根据放电能量密度的不同而进行区分的,其放电的故障主要有三类形式:高能量放电、火花放电和局部放电。高能量放电也称作电弧放电,此类放电故障具有非常大的危害,其放电密度大,产气急剧,造成的危害有绕组匝层被击穿,导致对地闪络、引线断裂、分接开关飞弧等事故,造成的损失比较大,此类放电没有明显的特征,难以准确的判断,事故发生后其后果难以想象。当绝缘结构中的电场强度不均匀时,局部放电是由放电部位的电场强度决定的,而某些区域的电场过于集中。局部电场过于集中的原因有固体绝缘材料中存在间隙、油气中存在气泡、导体和金属部件接触不好等,局部放电的电能密度并不大,初始状态并不会造成严重的事故,但是当此类放电一直存在,逐渐累积下去,最终会导致绝缘材料被击穿,导致比较严重的后果。火花放电引起的原因主要是悬浮电位导致的,而悬浮电位发生的原因包括油液中有纤维和水等杂质,火花放电在低电压下可以发生,其发生的部位在低电位的部件与地的连接出现脱落,而火花放电所带来的后果是不容忽视的。三种放电故障虽然程度不同,但是其所带来的后果是非常严重的,影响电力系统的正常运行,影响电力的稳定性和可靠性
(2)铁芯多点接地
变压器的接地点只能是1个,2个或2个以上都被视作铁芯多点接地。而导致多点接地的原因是多种多样的,如绝缘材料的破坏、夹件和柱芯相接触、安装时外壳和铁芯碰撞和金属异物遗留等都会造成铁芯多点接地。而铁芯多点接地所带来的隐患是非常严重的,会给人员的生命健康带来非常大的危害。其危害的表现集中在两个方面:其一,铁芯多点接地会导致电力系统局部的过热和短路。其二,会导致变压器内部放电的故障。因而,要保护人员的健康,必须高度重视变压器的铁芯多点接地问题。
(3)瓦斯保护故障
在变压器的内部存在一定的气体,同时这些气体又是可燃性比较高的,因此,变压器在运行的过程中出于安全稳定运行考虑,在设计的过程中建立了瓦斯保护系统,可以很好地对变压器进行保护。在瓦斯保护中将它分为两种情况,一种是轻瓦斯保护,一种是重瓦斯保护。出现瓦斯保护动作的原因较多,一般在轻瓦斯保护出现时,说明变压器的内部存在轻微的运行故障,这时只是提醒相关的维修人员要对变压器的运行状态进行观测,检测是否变压器内部存在一定的空气或是存在二次回路的现象。瓦斯的重保护动作的发生说明变压器内存在较大的安全风险威胁,可能存在漏油现象引发分解出较多的气体,导致瓦斯超标。这时应立即对各个油枕防爆门进行检测,在排除内部原因后,对变压器的外部进行检测,最后要对变压器内部的气体进行检测,检查其可燃性是否超标。处理完相应的原因可恢复送电。 (4)储油柜隔膜的检查
在实际应用中,变压器经常出现隔膜破裂或积水现象,这些现象严重影响变电站的安全运转。应周期性地对隔膜袋进行排查点检。具体的检查方法有两种,一种方法是运用真空将液体吸出,另一种是利用白色的布蘸液體。经过测试液体来判断隔膜袋是否正常运作,如果隔膜袋破损了,隔膜袋当中会有残油存积,如果隔膜袋中有积水,说明储油柜的呼吸器已经失去了吸湿的特性。隔膜袋在正常运转的情况下,袋中应该是干燥的,并且没有其他的残留液体。
2、变压器状态检修技术的主要措施
(1)预防性策略
有人认为有些试验应尽量少做,会不利于设备的安全运行。要看到预防性试验是不会对变压器的绝缘造成伤害的。有些试验方法、手段是非常有效的,如变压器油的色谱分析。在变压器运行中,对变压器绝缘油中所含气体进行分析。通过其所含气体的成分就能够分析出其存在哪些故障,从而使变压器的一些早期故障被提前发现,然后通过总的数据分析判断出变压器是否坚持带病运行还是停电检修。
(2)针对性策略
变压器所在系统是否发生过短路故障、接地故障、是否受到过过电流、过电压的冲击,而出口或近区短路是诱发变压器短路损坏事故的首要原因。这对变压器来说也是非常重要的环节,具体问题要具体分析。如果变压器的短路绕组线圈在外侧,发生变形的可能性就比较大。如果变压器不方便停电,就要加强色谱分析试验并缩短周期,一旦有停电检修的机会,中型变压器应吊罩检查,大型变压器应放油后进入变压器罩内检查。中型变压器绕组发生变形的可能性非常大。如果变压器的短路绕组线圈在内侧,变压器绕组发生变形的可能性不大,在停电检修时应该做变形试验进行确定。
(3)电气预防实验法
此类方式主要是通过各种准确的实验来进行判断,并及时采取措施加以应对。例如,绝缘电阻的实验法,通过测试绝缘电阻的可以判断其材料的老化程度;吊芯实验法,通过将变压器的绕组吊出,然后检测其损伤的情况;吸收电流实验法,电流会因绝缘材料的老化程度而产生变化,通过测量电流和时间来判断绝缘材料的老化程度;采用交流电表对接地线进行多点检测,以判断故障的形式。
四、结束语
在运行电压器的过程中,供电部门及用电者的相关利益都会收到影响,而这也表现为对电力的价格变化的影响。因此,变压器经济运行的实现应当从系统观出发,并切实做好管理层面的相关内容。也只有根据经济要求来处理事项,才能保障变压器运行效率的提升。
参考文献:
[1]唐述勇.浅谈电力变压器的运行维护和事故处理[J].科技传播,2011年.
[2]潘忠.电力变压器故障原因及处理方法分析[J].城市建筑,2013年.
【关键词】 变压器维护;故障;处理
引言:
在如今电气设备运行发展的过程中,电力系统对于电气设备呈现出的检修成本、可靠性、经济方面提出了更加严格的要求,而在这一背景之下,电力变压器所涉及到的电力状态检修工作,也就成为了未来电力设备管理过程中所呈现出的主要趋势。本篇文章主要针对电力自动化变压器检修系统处理期间所涉及到的技术研究工作,进行了全面详细的探讨,以期为我国状态检修系统的应用发展做出贡献。
一、变压器状态检修概述
所谓变压器状态检修,就是指在变压器正常运行的阶段,采用专门的先进诊断仪器和技术来对变压器的各项运行状态进行测定,以判断其是否健康,是否属于正常运行,是否存在缺陷或病害,以便合理有序的对变压器进行检修。这样既不会影响电力的正常输送和供应,也不会对变压器造成较大的损坏影响,更在很大程度上减少了传统检修方式中存在的盲目性,提高了变压器的故障预防水平,从而减少了不必须的检修投资,增大了变压器的综合效益。
二、变压器状态检修的条件
在进行变压器的状态检修工作之前,首先要满足一些必要的条件。(1)要建立完整的變压器技术档案,档案中包括变压器的设计、制造、安装等原始资料以及使用、运行、检修等过程中的各种报告性资料。第(2)检修单位应当拥有先进的在线监测技术和设备。在线检修不能停止变压器的运行,因此一般的检修工具或设备都无法使用,必须要利用先进的在线监测设备和技术才能完成状态检修。(3)制定变压器健康状况综合分析机制。这一机制的制定应当由专业人员负责,根据状态检修所出具的报告,来判断变压器是否存在故障问题,何时检修为最佳检修时间,检修项目如何优化与强化等等。只有具备上述三种条件,才能开始对变压器进行状态检修。
三、变压器运行中常见故障分析及处理
1、了解变压器的故障原因
一般来说,影响变压器寿命的最主要因素包括热、水、氧化三个方面。一是热对变压器寿命影响。这种影响体现在如下方面:什么是变压器线圈最热点温度;线圈温升+周温=线圈温度;线圈最热点温度=线圈温度+15℃;线圈最热点温度每上升6℃连续运转寿命减半;线圈最热点温度每下降6℃连续运转寿命加倍;过负荷最热点>120℃时加速老化。二是水对变压器寿命影响,包括:含水量为2%的绝缘纸的老化速度是0.3%绝缘纸的6~16倍;外来水分对油纸绝缘的污染。其中后者又涵盖如下内容:零件及套管密封不良;储油桶及导管存在砂孔;吸湿剂污染失效;焊缝缺陷及密封橡胶垫老化;安装过程未做好干燥作业。四是氧化和其他气体对变压器寿命影响,包括:油纸绝缘加速老化(差10倍);油中含氧量应小于3%;发生气泡局部放电时对线圈绝缘产生破坏;变压器产生气泡的原因,这又涵盖浸渍不良形成空穴、最热点超过140℃时、油中溶解气体饱和,压力和温度变化释放出气体、局部火花放电、短路故障或放电性故障、真空注油不确实等内容。
(1)变压器放电故障分析
变压器的放电故障是根据放电能量密度的不同而进行区分的,其放电的故障主要有三类形式:高能量放电、火花放电和局部放电。高能量放电也称作电弧放电,此类放电故障具有非常大的危害,其放电密度大,产气急剧,造成的危害有绕组匝层被击穿,导致对地闪络、引线断裂、分接开关飞弧等事故,造成的损失比较大,此类放电没有明显的特征,难以准确的判断,事故发生后其后果难以想象。当绝缘结构中的电场强度不均匀时,局部放电是由放电部位的电场强度决定的,而某些区域的电场过于集中。局部电场过于集中的原因有固体绝缘材料中存在间隙、油气中存在气泡、导体和金属部件接触不好等,局部放电的电能密度并不大,初始状态并不会造成严重的事故,但是当此类放电一直存在,逐渐累积下去,最终会导致绝缘材料被击穿,导致比较严重的后果。火花放电引起的原因主要是悬浮电位导致的,而悬浮电位发生的原因包括油液中有纤维和水等杂质,火花放电在低电压下可以发生,其发生的部位在低电位的部件与地的连接出现脱落,而火花放电所带来的后果是不容忽视的。三种放电故障虽然程度不同,但是其所带来的后果是非常严重的,影响电力系统的正常运行,影响电力的稳定性和可靠性
(2)铁芯多点接地
变压器的接地点只能是1个,2个或2个以上都被视作铁芯多点接地。而导致多点接地的原因是多种多样的,如绝缘材料的破坏、夹件和柱芯相接触、安装时外壳和铁芯碰撞和金属异物遗留等都会造成铁芯多点接地。而铁芯多点接地所带来的隐患是非常严重的,会给人员的生命健康带来非常大的危害。其危害的表现集中在两个方面:其一,铁芯多点接地会导致电力系统局部的过热和短路。其二,会导致变压器内部放电的故障。因而,要保护人员的健康,必须高度重视变压器的铁芯多点接地问题。
(3)瓦斯保护故障
在变压器的内部存在一定的气体,同时这些气体又是可燃性比较高的,因此,变压器在运行的过程中出于安全稳定运行考虑,在设计的过程中建立了瓦斯保护系统,可以很好地对变压器进行保护。在瓦斯保护中将它分为两种情况,一种是轻瓦斯保护,一种是重瓦斯保护。出现瓦斯保护动作的原因较多,一般在轻瓦斯保护出现时,说明变压器的内部存在轻微的运行故障,这时只是提醒相关的维修人员要对变压器的运行状态进行观测,检测是否变压器内部存在一定的空气或是存在二次回路的现象。瓦斯的重保护动作的发生说明变压器内存在较大的安全风险威胁,可能存在漏油现象引发分解出较多的气体,导致瓦斯超标。这时应立即对各个油枕防爆门进行检测,在排除内部原因后,对变压器的外部进行检测,最后要对变压器内部的气体进行检测,检查其可燃性是否超标。处理完相应的原因可恢复送电。 (4)储油柜隔膜的检查
在实际应用中,变压器经常出现隔膜破裂或积水现象,这些现象严重影响变电站的安全运转。应周期性地对隔膜袋进行排查点检。具体的检查方法有两种,一种方法是运用真空将液体吸出,另一种是利用白色的布蘸液體。经过测试液体来判断隔膜袋是否正常运作,如果隔膜袋破损了,隔膜袋当中会有残油存积,如果隔膜袋中有积水,说明储油柜的呼吸器已经失去了吸湿的特性。隔膜袋在正常运转的情况下,袋中应该是干燥的,并且没有其他的残留液体。
2、变压器状态检修技术的主要措施
(1)预防性策略
有人认为有些试验应尽量少做,会不利于设备的安全运行。要看到预防性试验是不会对变压器的绝缘造成伤害的。有些试验方法、手段是非常有效的,如变压器油的色谱分析。在变压器运行中,对变压器绝缘油中所含气体进行分析。通过其所含气体的成分就能够分析出其存在哪些故障,从而使变压器的一些早期故障被提前发现,然后通过总的数据分析判断出变压器是否坚持带病运行还是停电检修。
(2)针对性策略
变压器所在系统是否发生过短路故障、接地故障、是否受到过过电流、过电压的冲击,而出口或近区短路是诱发变压器短路损坏事故的首要原因。这对变压器来说也是非常重要的环节,具体问题要具体分析。如果变压器的短路绕组线圈在外侧,发生变形的可能性就比较大。如果变压器不方便停电,就要加强色谱分析试验并缩短周期,一旦有停电检修的机会,中型变压器应吊罩检查,大型变压器应放油后进入变压器罩内检查。中型变压器绕组发生变形的可能性非常大。如果变压器的短路绕组线圈在内侧,变压器绕组发生变形的可能性不大,在停电检修时应该做变形试验进行确定。
(3)电气预防实验法
此类方式主要是通过各种准确的实验来进行判断,并及时采取措施加以应对。例如,绝缘电阻的实验法,通过测试绝缘电阻的可以判断其材料的老化程度;吊芯实验法,通过将变压器的绕组吊出,然后检测其损伤的情况;吸收电流实验法,电流会因绝缘材料的老化程度而产生变化,通过测量电流和时间来判断绝缘材料的老化程度;采用交流电表对接地线进行多点检测,以判断故障的形式。
四、结束语
在运行电压器的过程中,供电部门及用电者的相关利益都会收到影响,而这也表现为对电力的价格变化的影响。因此,变压器经济运行的实现应当从系统观出发,并切实做好管理层面的相关内容。也只有根据经济要求来处理事项,才能保障变压器运行效率的提升。
参考文献:
[1]唐述勇.浅谈电力变压器的运行维护和事故处理[J].科技传播,2011年.
[2]潘忠.电力变压器故障原因及处理方法分析[J].城市建筑,2013年.