淺談變壓器故障檢測(cè)技術(shù)[權(quán)威資料]

淺談變壓器故障檢測(cè)技術(shù) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：變壓器在整個(gè)電力系統(tǒng)中有著極為重要的作用。在通常情況下，若變壓器在的運(yùn)行出現(xiàn)了某些突發(fā)故障，必須及時(shí)、迅速的對(duì)其作出診斷和處理。 關(guān)鍵詞：常見(jiàn)故障分析；故障處理措施；檢測(cè)技術(shù) : TM4 A 1、引言 在電能的傳輸和配送過(guò)程中，電力變壓器是能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)暮诵?，是?guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)和千家萬(wàn)戶能量來(lái)源的必經(jīng)之路，是電網(wǎng)中最重要和最關(guān)鍵的設(shè)備。電 力設(shè)備的安全運(yùn)行是避免電網(wǎng)重大事故的第一道防御系統(tǒng)，而電力變壓器是這道防御系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備。變壓器的嚴(yán)重事故不但會(huì)導(dǎo)致自身的損壞，還會(huì)中斷電力供應(yīng) ,給社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 2、常見(jiàn)的故障分析 變壓器的常見(jiàn)故障主要存在短路故障、放電故障、絕緣故障、局部發(fā)熱故障、聲音異常故障等。以下對(duì)其中幾項(xiàng)進(jìn)行分析、探討： （ 1）短路故障 變壓器的短路故障一般是發(fā)生在變壓器的出口電路。若發(fā)生短路故障，變壓器繞組可能通過(guò)額定電流數(shù)十倍的短路電流，短路電流會(huì)在繞組上產(chǎn)生大量的熱及電動(dòng) 力，從而使繞組變形甚至絕緣損壞，還會(huì)使其內(nèi)部的壓緊裝置、引線、套管和油箱發(fā)生變形、位移等損傷，更甚者還會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)。 （ 2）放電故障 變壓器的放電故障主要是分為局部放電以及火花放電和高能量放電三種類(lèi)型。在變壓器正常工作過(guò)程中，絕緣層內(nèi)的氣隙、油膜發(fā)生放電的現(xiàn)象稱(chēng)為局部放電?；鸹ǚ烹娭饕怯椭袚饺肓穗s質(zhì)。電弧放電是高能量放電，常出現(xiàn)在繞組匝間層絕緣擊穿后。 （ 3）絕緣故障 變壓器絕緣是變壓器在正常工作、運(yùn)行的基本條件。電力變壓器絕緣有主絕緣和繞組縱絕緣，主絕緣一般是指輻向 主絕緣和繞組端部主絕緣以及引線至接地體和其相對(duì)應(yīng)部分的絕緣等，繞組縱向絕緣是指滿足變壓器運(yùn)行中沿線段間及匝間電位梯度而采取的絕緣措施。電力變壓器通常采用礦物油作為絕緣和散熱的媒質(zhì)，采用絕緣紙及紙板來(lái)絕緣。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中，這些化合物由于受電場(chǎng)，水分、溫度、機(jī)械力的作用，會(huì)逐漸劣化，引起故障，并最終導(dǎo)致變壓器壽命的終結(jié)。 3、變壓器常見(jiàn)故障的處理措施 （ 1）經(jīng)常檢查變壓器的油質(zhì)。一般情況下如果是新近投運(yùn)的變壓器，其油色會(huì)呈淺黃色，在使用一段時(shí)間以后，油色將會(huì)變成淺紅色。當(dāng)發(fā)現(xiàn)油色開(kāi)始變黑時(shí)， 為了防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發(fā)生電流擊穿，就必須立刻進(jìn)行取樣化驗(yàn)。經(jīng)化驗(yàn)，若油質(zhì)合格則可繼續(xù)使用，若不合格就需要將絕緣油進(jìn)行過(guò)濾和再生處理，讓油質(zhì)達(dá)到合格要求和再進(jìn)行使用。 （ 2）針對(duì)變壓器過(guò)熱根據(jù)引起故障的不同原因采取不同的處理對(duì)策。 由于繞組結(jié)構(gòu)原因引起的低壓繞組過(guò)熱，宜將變壓器的低壓繞組改為雙螺旋結(jié)構(gòu)。 因引線和套管銅管靠接后出現(xiàn)的過(guò)熱，可采?。涸诿颗_(tái)產(chǎn)品試裝時(shí)，準(zhǔn)確裁截引線電纜的長(zhǎng)度，做到引線長(zhǎng)度和套管準(zhǔn)確的配裝，消除電纜太長(zhǎng)而與銅管內(nèi)壁靠接的不良后果；或改變引線電纜的絕緣包扎方式保 持引線電纜絕緣的完整，不允許有絕緣松脫露銅的現(xiàn)象。 因滑磁引起的過(guò)熱故障，可在變壓器油格內(nèi)壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。 加強(qiáng)管理，對(duì)強(qiáng)油循環(huán)的冷卻系統(tǒng)必須有兩個(gè)可靠的電源，應(yīng)有自動(dòng)的切換裝置，并定期進(jìn)行切換試驗(yàn)，信號(hào)裝置齊全、可靠。 （ 3）對(duì)于變壓器冷卻裝置常見(jiàn)故障的處理方法通常采取以下措施： 冷卻裝置常見(jiàn)的故障就是電源故障，如熔絲熔斷、導(dǎo)線接觸不良或斷線等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)冷卻裝置整組停運(yùn)或個(gè)別風(fēng)扇停轉(zhuǎn)以及潛油泵停運(yùn)時(shí)，應(yīng)檢查電源，查找故障點(diǎn)，迅速處理。若電源已恢復(fù)正常，風(fēng)扇或潛油泵仍不能運(yùn)轉(zhuǎn)，則可按動(dòng)熱 繼電器復(fù)歸按鈕試一下。若電源故障一時(shí)來(lái)不及恢復(fù)，且變壓器負(fù)荷又很大，可采用臨時(shí)電源，使冷卻裝置先運(yùn)行起來(lái)，再去檢查和處理電源故障。 冷卻裝置的機(jī)械故障包括電動(dòng)機(jī)軸承損壞、電動(dòng)機(jī)繞組損壞、風(fēng)扇扇葉變形及潛油泵軸承損壞等。這時(shí)需盡快更換或檢修。 對(duì)于控制回路故障，發(fā)現(xiàn)小控制回路中的各元件損壞、引線接觸不良或斷線、接點(diǎn)接觸不良時(shí)，應(yīng)查明原因迅速處理。 （ 4）出現(xiàn)變壓器內(nèi)部聲音異常現(xiàn)象有幾種主要原因，可以根據(jù)具體狀況采取相應(yīng)的處理措施：變壓器內(nèi)部發(fā)出沉重的聲音，這一般是由于變壓器過(guò)載運(yùn)行造成的，要注意調(diào)節(jié) 變壓器的承載；變壓器在運(yùn)行時(shí)發(fā)出強(qiáng)烈而不均勻的噪聲，這就需要堅(jiān)持變壓器中的零件可能有的產(chǎn)生了松動(dòng)；變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，同樣會(huì)產(chǎn)生噪音，是由變壓器的鐵芯最外層硅鋼片未夾緊引起的；變壓器頂蓋的螺絲產(chǎn)生松動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致變壓器在運(yùn)行時(shí)發(fā)出異響；變壓器的內(nèi)部電壓如果太高時(shí)，鐵芯接地線會(huì)出現(xiàn)斷路或外殼閃絡(luò)，導(dǎo)致外殼和鐵芯感應(yīng)出高電壓，會(huì)引起變壓器內(nèi)部同樣會(huì)發(fā)出噪音。 4、變壓器的監(jiān)測(cè)技術(shù) 通常情況下，變壓器的在線監(jiān)測(cè)目的，即經(jīng)對(duì)變壓器的一般特征信號(hào)實(shí)施的采集及分析，有效的辨別出變壓器應(yīng)有的狀態(tài)，及時(shí) 的在初始階段檢測(cè)出變壓器故障，且密切的觀測(cè)其故障狀態(tài)運(yùn)行、發(fā)展的趨勢(shì)。在現(xiàn)今階段，變壓器的在線檢測(cè)作為國(guó)際研究最為普遍的對(duì)象之一，進(jìn)而已歸納總結(jié)出許多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)總結(jié)分析提出了若干種有效方法。 （ 1）油中溶解性的氣體檢測(cè)技術(shù) 在線檢測(cè)技術(shù)變壓器在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，其引發(fā)的故障產(chǎn)生的氣體也會(huì)所不同。因而運(yùn)用對(duì)比研究分析油中氣體自身具備的含量、成分、產(chǎn)氣率及相對(duì)的百分比，便可有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器絕緣診斷的目的。而典型的油中溶解性氣體，包括有 C2H6、 CO、 H2、C2H4、 CH4 及 C2H2，均是在通常應(yīng)用于驗(yàn)證分析的特征氣體。在具體的檢測(cè)出各項(xiàng)氣體的成分與其含量后，借助特征氣體方法及比值法等手段來(lái)有效辨別變壓器的內(nèi)部故障。 （ 2）局部放電的在線檢測(cè)技術(shù) 一般情況下，變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)部在出現(xiàn)故障或操作條件不適時(shí)，會(huì)導(dǎo)致局部放電。經(jīng)大量的實(shí)踐研究表明， PD 的應(yīng)用水平及其增長(zhǎng)速率若出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)化，可認(rèn)為變壓器的內(nèi)部發(fā)生的轉(zhuǎn)化及反饋至絕緣中，因一些缺陷導(dǎo)致的固體絕緣空洞、氣泡及金屬粒子等。 而變壓器若在內(nèi)部發(fā)生故障及運(yùn)轉(zhuǎn)不通暢時(shí)，將會(huì)從局部場(chǎng)強(qiáng)的過(guò) 高度量引發(fā)局部放電。其放電的水平與增長(zhǎng)率如果顯示明顯的變化，則表明所指示的變壓器內(nèi)部可能正在出現(xiàn)變化。但若變壓器在正常、順利的運(yùn)行時(shí)，會(huì)因電網(wǎng)的影響，導(dǎo)致內(nèi)部的局部放電很難被驗(yàn)查到，這就需在其內(nèi)部裝置傳感器實(shí)施檢測(cè)。 傳感器裝置原理一般是借助變壓器的繞組運(yùn)行在特定的頻率范圍內(nèi)顯現(xiàn)的等值電路特征，被導(dǎo)出的變壓器繞組在其內(nèi)部激發(fā)局部放電時(shí)，其首末端的電壓比值及放電點(diǎn)關(guān)系，檢測(cè)出故障點(diǎn)的位置。而變壓器得局部放電實(shí)施在線測(cè)量及定位時(shí)，需收集每一項(xiàng)繞組的首末端信號(hào)實(shí)施放大、濾波與數(shù)據(jù)處理。應(yīng)用多路的模擬開(kāi)關(guān) 準(zhǔn)確的接入接口的電路，借助單片機(jī)實(shí)施控制及運(yùn)行數(shù)據(jù)的處理，可實(shí)行依次測(cè)量定位其每個(gè)實(shí)施操作的變壓器繞組中。 （ 3）紅外線測(cè)溫技術(shù)的運(yùn)用 紅外線測(cè)溫技術(shù)是借助紅外線探測(cè)器全面的感應(yīng)檢測(cè)目標(biāo)的紅外輻射訊息，通過(guò)放大處理手段，進(jìn)而反饋為標(biāo)準(zhǔn)化的視頻信號(hào)，再借助電視屏及相對(duì)應(yīng)的監(jiān)視器等介質(zhì)顯示出紅外線熱的像圖。若變壓器出現(xiàn)接觸不良或過(guò)負(fù)荷操作的現(xiàn)象，均會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電的局部回路顯示過(guò)熱，其鐵芯的多點(diǎn)接地也會(huì)致使鐵芯出現(xiàn)過(guò)熱的現(xiàn)象。 （ 4）其他監(jiān)測(cè)措施的運(yùn)用 低壓脈沖測(cè)試也可作為一項(xiàng) 實(shí)用、有效的變壓器實(shí)時(shí)狀態(tài)的探測(cè)方案，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證已應(yīng)用在檢測(cè)變壓器能否通過(guò)短路試驗(yàn)的有效措施。另外，電路繞組間運(yùn)行的漏感測(cè)試、絕緣電阻驗(yàn)測(cè)及油的相對(duì)性濕度檢測(cè)等也可作為變壓器狀態(tài)的監(jiān)測(cè)實(shí)用方案。 5、結(jié)束語(yǔ) 變壓器的正常運(yùn)行是對(duì)電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，必須最大限度地防止和減少變壓器故障和事故的發(fā)生。但由于變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行，故障和事故總不可能完全避免，且引發(fā)故障和事故又出于眾多方面的原因。如外力的破壞和影響，不可抗拒的自然災(zāi)害，安裝、檢修、維護(hù)中存在的問(wèn)題和制造過(guò)程中遺 留的設(shè)備缺陷等事故隱患，特別是電力變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行后造成的絕緣老化、材質(zhì)劣化及預(yù)期壽命的影響，已成為發(fā)生故障的主要因素。同時(shí)，部分工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高、技術(shù)水平不夠或違章作業(yè)等，都會(huì)造成事故或?qū)е率鹿实臄U(kuò)大。 參考文獻(xiàn) 1 許坤，周建華，茹秋實(shí)，周茁 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