電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的運(yùn)用獲獎科研報告

電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的運(yùn)用獲獎科研報告關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn);變壓器故障;運(yùn)用

一、變壓器常見的故障

在具體使用過程中，直接影響變壓器穩(wěn)定性的因素很多，如材料性能差、結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)合理等。首先，在變壓器的使用過程中，如果變壓器的使用時間過長或線圈質(zhì)量差，電壓就會不穩(wěn)定。在傳輸過程中，電壓會突然升高，很可能導(dǎo)致一些設(shè)備因電壓過高而損壞。其次，下一級變壓器冷卻時，下一級變壓器電壓突然升高，會使溫差突然增大，形成火花，嚴(yán)重時甚至形成火災(zāi)，很可能造成周邊區(qū)域建筑物或相關(guān)設(shè)備燒毀，造成嚴(yán)重?fù)p失。在人們的日常生活中，變壓器火災(zāi)的現(xiàn)象時有發(fā)生，火災(zāi)的原因大多是溫差過大。變壓器一般安裝在室外，因此氣候變化因素也會對變壓器產(chǎn)生一定的影響。由于電壓受多種因素的影響，變壓器所承受的負(fù)荷經(jīng)常發(fā)生變化，引起故障。因此，有關(guān)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對變壓器進(jìn)行定期檢查。在判斷設(shè)備故障時，不僅要用一個結(jié)果來判斷，還要將多個數(shù)據(jù)結(jié)果分析與綜合判斷相結(jié)合。

二、電氣試驗(yàn)在變壓器故障中的具體應(yīng)用

（一）短路試驗(yàn)

變壓器的短路試驗(yàn)就是對額定電流下變壓器短路造成的損耗和阻抗電壓進(jìn)行測量，不是電源側(cè)的繞組需要人為的進(jìn)行短路，通過對變壓器的短路試驗(yàn)，可以及時的發(fā)現(xiàn)變壓器的各個結(jié)構(gòu)的不足。在變壓器運(yùn)行的過程中，短路的故障問題是不可避免的。變壓器的油箱設(shè)計不符合實(shí)際的運(yùn)行，油箱的電阻過大就會導(dǎo)致變壓器中有些電路的熱量太高，從而使變壓器的線路出現(xiàn)短路的故障，這也是變壓器運(yùn)行過程中最常見短路故障的原因。通過對變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)因?yàn)橛拖浔诼┐哦斐傻膿p耗過大和變壓器局部變熱等引起的一系列局部發(fā)熱的問題，這些都為維護(hù)和檢修變壓器短路故障提供了有效的幫助和較科學(xué)的依據(jù)。

（二）絕緣油試驗(yàn)

在變壓器的油箱中充滿了變壓器油，這種油的作用主要是絕緣、散熱以及測量，同時還能夠保護(hù)鐵芯與繞組組件，緩解氧對絕緣材料的侵蝕。變壓器中的絕緣油能夠加強(qiáng)變壓器各個部門的絕緣性能，由于油是流動液體，其能夠充滿變壓器內(nèi)部中的任何一個空隙，把空氣排除出去，以免部件因?yàn)楹涂諝獾慕佑|而受潮，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣性能的降低。所以，油的絕緣強(qiáng)度比空氣大，可以加強(qiáng)變壓器中各個部件的絕緣性，讓繞組之間、繞組和鐵芯、繞組和油蓋箱之間保持良好的絕緣性。絕緣油試驗(yàn)主要有直接觀察外觀，或者是水溶性酸堿值、含水量以及界面張力等等。

（三）直流電阻試驗(yàn)

電流電阻試驗(yàn)主要是將電路與直流電進(jìn)行連接，對電路當(dāng)中的電阻進(jìn)行測定，能夠通過電阻的反饋，直觀地了解到電路的導(dǎo)電性。通常情況下，變壓器線圈中會存在不同的繞組，且不同繞組間會時常出現(xiàn)短路以及斷路的情況，結(jié)合直流電阻試驗(yàn)所反饋的數(shù)據(jù)能夠有效判斷出變壓器中出現(xiàn)問題的部位。該試驗(yàn)還能夠直觀地判斷出變壓器中導(dǎo)線存在的問題，判斷開關(guān)是否正常，導(dǎo)線接觸部分是否穩(wěn)定安全。實(shí)驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，預(yù)防性實(shí)驗(yàn)中1.6MVA以上的變壓器，各相繞組相間差別不應(yīng)大于三相平均值2%，無中性點(diǎn)引出繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%，1.6MVA以下的變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差別一般不大于三相平均值的2%。

（四）變壓器故障的遠(yuǎn)程監(jiān)測

目前，大多數(shù)檢查方法還是需要工作人員手持測溫儀器或成像儀器定期對設(shè)備進(jìn)行定期巡檢，然后再對獲取的溫度數(shù)據(jù)和紅外圖像進(jìn)行人工分析。這種傳統(tǒng)方案不僅費(fèi)時費(fèi)力，且可能無法發(fā)現(xiàn)一些變壓器內(nèi)部的潛伏性故障。而紅外檢測技術(shù)具有安全性高、響應(yīng)迅速、操作便捷、非接觸性、可靠度高等傳統(tǒng)常規(guī)檢測方法所不具備的優(yōu)點(diǎn)，因此，基于紅外圖像的電力變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測方式正在成為一種逐步普及的變壓器故障監(jiān)測方法。

基于紅外圖像的電力變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)由紅外攝像頭、云平臺、預(yù)警系統(tǒng)、傳輸設(shè)備、監(jiān)控端等模塊組成。根據(jù)變電站選擇多個合適的位置分別安裝攝像頭和感應(yīng)設(shè)備，通過固定的紅外攝像頭來實(shí)現(xiàn)定期的巡檢，將所得圖像和溫度等信息通過一系列數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理，然后發(fā)送至云平臺自動分析，再通過無線傳輸、光纖、交換機(jī)等通訊設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息傳輸及大數(shù)據(jù)分析。計算機(jī)和配套軟件可根據(jù)需要預(yù)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，當(dāng)攝像頭獲取紅外圖像存入對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，整個系統(tǒng)可進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、實(shí)時測溫報警等功能。配合人工操作即可實(shí)現(xiàn)一般性故障的遠(yuǎn)程自診斷功能，這種電力變壓器的遠(yuǎn)程檢測方案在很大程度上減少了人力勞動量，在成本管理上具有很大優(yōu)勢。

三、結(jié)論

變壓器作為電力系統(tǒng)重要組成部分，對電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有一定的影響和決定作用，為了能夠讓變壓器正常運(yùn)行就必須要對變壓器進(jìn)行維護(hù)，利用電氣試驗(yàn)對變壓器故障進(jìn)行