电力变压器故障诊断

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【摘　要】电力变压器的故障诊断对变压器以及整个电力系统的安全平稳运作有重大意义.本人介绍了常见的几种电力变压器的故障问题,并根据产生的种种故障的原因进行诊断分析和阐述,为今后我们在工作中遇到的电力变压器问题提供新的分析思路和解决方法.

【关 键 词】变压器；故障诊断0.引言

随着变压器的设计发展逐渐地提高,对变压器的要求也是逐渐地加强.同时,对电网的生产效率和经济效率也是逐渐地加强.在不断的变化发展过程中,变压器的更新使得原有的变压器的种种弊端日渐显露,因此要从根本上对变压器有进一步的认识和了解,特别是要进行研究和应用变压器的检修状态,使得检修状态代替定期检修,从根本上消除这些故障所引发的变压器发生故障的根本因素和和解决电力系统中遇到的问题,从而提高我国整体电力变压器的健康水平.

1.变压器故障

变压器的故障主要分为外部和内部两个方面.具体来说,外部故障是由于变压器外部的绝缘导线管产生的种种原因导致的故障,主要形式有：绝缘导线管接地所产生的短路,导线之间产生的摩擦故障和导线之间绕组变形等等.内部故障基本上包括：绕组之间的相互短路,线匝之间发生的匝间短路,通过外壳绕组和引出线之间产生的接地故障等等.不管是外部故障还是内部故障,都会对变压器的使用产生很大的影响.对于变压器的内部故障来说,可以从两大性质类别进行分析：热故障和电故障.热故障产生的主要原因是由于变压器内部的温度过高而导致的,按照热故障的受损程度,可以划分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150-300℃)、中温过热(300～700℃)、高温过热(一般高于700℃)这四种基本热故障情况.然而电故障产生的主要原因是由于在强度非常大的电磁场的作用下,严重影响到了变压器的绝缘性能,从而导致的变压器出现了电故障.当然,按照电故障的发电能量的不同,可以划分为局部放电、火花放电和高能电弧放电这三种基本电故障类型.

变压器故障是目前最为普遍和常见的问题,不单单是因为它涉及面广,更主要的是它按照不同的标准划分的类型较为繁多.针对目前对于变压器故障所产生最为破坏性影响的故障就是第二部分所涉及的短路故障,特别是变压器出口短路故障.当然其他的故障也可能会对变压器造成损害和影响,比如渗漏故障、油流带电故障、保护误动故障.不管是那种故障形式,我们都要对这些故障问题,弄清楚和搞明白,从而减少对变压器的破坏和避免事故的产生.

2.变压器短路故障

目前,对于变压器故障所产生最为破坏性影响的故障就是变压器短路故障,主要分为以下几个类型：出口短路,以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路等.从某种角度看,变压器的出口短路故障应该是最为严重的.特别强调分析变压器的出口短路,基本上可以分为：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等.由于出口电路热故障所产生的强度不同,以及释放的电能力的密度不同,对变压器产生的影响和损害程度也是不一样的.当变压器出口发生短路时,变压器会产生很高的热量,变压器的内部温度会逐渐的升高和发热,在这种情况下,由于变压器的绝缘材料的老化和破损,从而会导致严重的变压器事故发生.对于变压器出口短路故障的解决办法是立即更换绕组,降低热故障和电故障的能量,从而避免更为严重事故的产生.

3.绝缘故障

在实际应用操作中,油浸变压器和干式树脂变压器是使用最为广泛的两者电力变压器.在使用的过程中,需要注意的是电力变压器的绝缘问题,也就是说确保电力变压器的绝缘材料的完好无损的,这不仅保障电力变压器的使用性能,还能避免由此所引发的损毁.电力变压器的绝缘系统是保证电力变压器的整体正常运作的基本要求和条件,同时绝缘材料的使用寿命也决定了电力变压器的使用寿命.两者之间是相互关联的,不可分割的.根据具体的实验研究调查结果表明：变压器的绝缘系统的不完整或损坏是导致整个变压器出现故障的主要根源.同时,按照实践的数据表明,有85%以上的电力变压器事故都是由于不同类型的绝缘系统故障导致的,因此,加强对电力变压器的绝缘材料系统的检测和维护,以及定期地对电力变压器进行正常的运行修理和维护,都是避免电力变压器故障导致事故的发生.对绝缘材料长期的合理保护和维修,也是延迟电力变压器的使用寿命的一种很好的方法.根据国外的理论和试验研究结果显示：当小型油浸配电变压器的实际温度持续在95℃时,理论寿命将可达400年.而实际的设计和运行的结果表明,如果电力变压器在合理的维护过程中,最大的使用寿命将近在50～70年,与此同时,在实际的电力变压器的生产过程中,对于电力变压器的设计技术的要求和指标,使用的寿命基本在20-40年.因此,从实践研究中,我们得出结论,也就是说,适时地维护电力变压器的运行和强化对绝缘材料的更换和整个绝缘系统的合理维护,从一定程度上确保了电力变压器的整体使用寿命.

4.变压器故障检测

诊断电力变压器故障的主要方法是定期地对变压器进行故障检测和技术检测.根据DL／T596-1996电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序,主要分为以下几个方面的检测,油中气体的色谱分析、直流电阻检测、绝缘电阻及吸收比、极化指数检测、绝缘介质损失角正切检测、油质检测、局部放电检测及绝缘耐压试验等.在对电力变压器进行技术故障检测的过程中,需要使用多种有效的检测手段和方法,比如：离线检测的方法、在线检测的方法、电气检测、化学检测、甚至超声波检测、红外成像检测等等,才能更为合理化地对电力变压器做出科学准确的分析和判断.在条件允许的情况下,可以进行相互补充,验证和综合分析判断,才能取得较好的故障诊断效果.

【参考文献】

［１］李玉超．浅谈电力变压器故障综合诊断［J］．中国科技纵横,2011,（8）.

［２］李莉,胡兴龙,顾凌云,白少锋．电力变压器故障检测技术［J］．价值工程,2011,（17）.