文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 基于特征气体法的电力变压器故障诊断及其应用研究

基于特征气体法的电力变压器故障诊断及其应用研究

基于特征气体法的电力变压器故障诊断及其应用研究
基于特征气体法的电力变压器故障诊断及其应用研究

基于特征气体法的电力变压器故障诊断

及其应用研究

摘要随着电网的扩大,变压器在电网中的作用日益提高,从而变压器在线故障诊断技术也显得异常重要。分析了变压器常见的故障类型以及变压器故障与变压器油产生特征气体的对应关系;进而提出了基于特征气体法的电力变压器故障诊断技术,分析了无编码比值法的原理与技术方法;最后结合某市110kV和220kV变电站实际运行情况,对基于三比值法以及无编码比值法的变压器故障诊断技术的应用效果进行了对比分析。

关键词:故障诊断;电力变压器;特征气体;三比值法

The Method Based On The Characteristics of Gas of Fault Diagnosis of Power Transformer and Its Applications

Abstract With the expansion of power grid, the role of the transformer in the power grid is increasing day by day, thus transformer on-line fault diagnosis technology also becomes extrem ely important. This paper Analysis the common faults of transformer and the corresponding rel ation between transformer faults and the characteristics gas produced from transformer oil ;And then putting forward the method based on the characteristics of gas of fault diagnosis of powe r transformer;this paper analyzes the method on the coding ratio principle; Finally, combining with 110 kV and 220 kV substation practical operation of one city,the article analysis the appli cation effect of fault diagnosis technology of the power transformer,which based on the method of ratio of three ratio and no coding ratio.

Key words:fault diagnosis; power transformer; characteristic gas; three ratio method

1.引言

随着电网的不断发展,电力系统变得越来越庞大,在国民生活中的地位越来越重要,因此,电网的可靠、持续、安全运行显得越来越重要。而据资料统计,引起电网故障的主要因素之一是电力变压器故障[1-2]。近几年电网中新建变电站数量和新增变压器的数量一直处于增长趋势,由此可见,确保电力变压器的稳定、可靠运行是保证电网安全、持续运行的重要保障。

在过去的电网建设中,已经形成比较成熟的故障预防体系,即定期地对电力变压器进行

停电实验与维修检测。这种方案可以较好地提高电力系统运行的可靠性,但是停电实验会造成较大的经济损失,维修检测的成本也较高,而且这种方案不能及时发现故障隐患。随着电网的发展以及社会对电网可靠性运行的要求越来越高,变压器的在线故障诊断技术显得异常重要。在长期运行中,变压器油与其中的绝缘性材料在电弧、热、声等影响下会逐渐变质,并产生相应的气体,并且如果变压器存在隐性故障时会加剧气体的产生速度以及产生量。而且根据变压器故障统计情况,变压器不同的故障类型有相对应的特征气体。基于此原理,本文提出了基于特征气体法的电力变压器故障诊断技术。

2.变压器常见故障与变压器油中产生的特征气体关系

2.1 变压器常见故障

以变压器油箱为界,变压器故障可以分为油箱外和油箱内故障。油箱外的故障主要是引出线上发生的接地短路以及相间短路。而变压器箱内部故障不易判别,油箱内的主要故障类型有相间短路、匝间短路、接地短路以及变压器过热时铁芯的烧损等。油箱内故障时会产生电弧,较轻时会对绕组的绝缘以及铁芯造成破坏,并且绝缘材料和变压器油在受热情况下会分解出大量气体,严重时甚至会引发爆炸。

另外,还可以按变压器结构划分为绕组、油质等故障;按回路可划分为电路、油路等故障;按照故障的性质可以分为热和放电故障。

2.2 变压器内部故障与特征气体的对应关系

变压器内部故障大体上可以认为是热故障以及放电故障这两种。根据大量的现场以及模拟实验:当电弧放电时会产生较大的电流,在这种情况下变压器油中会分解出较多的乙炔、氢气,该情况下分解出的甲烷会比较少;当变压器局部放电时产生的电流比较小,这时会分解出氢气以及甲烷;当变压器的油温过高时会分解出甲烷、丙烯等,当某些绝缘材料也同时过热时还会分解出一氧化碳等气体。变压器不同故障情况与特征气体的对应情况[3-4]可归结为表1。

表1 充油变压器在不同故障情况下所产生的气体

注:该表摘自《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(DL/T722-2000)

2.3 热故障时气体基本特征

根据模拟以及故障特性分析可知,在故障不太严重,温度不太高的情况下,特征气体的主要成分为4CH ,随着故障越严重,温度逐渐升高,4CH 、26C H 、24C H 、22C H 依次增加,在一定条件下,26C H 容易分解为24C H 和2H ,故特征气体中26C H 的含量会比24C H 少,且24C H 总是与2H 同时生成。由此可见当变压器发生热故障时,变压器油产生的气体特征如下: (1)当热点大于油的分解热点且小于固体绝缘材料的故障热点时,特征气体为甲烷和乙烯,且占总气体的比重大于80%。故障点温度比较低的时候,4CH 所占比重较大;当热点温度大于500摄氏度时,22C H 、2H 所占比重增大;当热点温度大于800摄氏度时,会出现含量不大于22C H 含量10%的乙炔。

(2)热故障时还会产生比较多的CO 、2CO 气体,且随着故障越来越严重,温度逐渐升高时所产生的CO 和2CO 气体增多,比重加大。

当热故障时局部温度达到绝缘材料的破坏温度点时,就会分解出不同以上成分的气体。目前变压器绝缘纸主要成分为纤维素,其在高温下分解所产生的气体情况[5]如表2:

表2 纤维素在470分解产物

由上表可见,在绝缘纸分解时所产生的CO 、2CO 很多,而碳氢类化合物很少,与变压器油所分解的气体成分不同。

2.4 放电故障时气体基本特征 2.4.1 电弧放电故障

变压器发生该类故障时,油中气体主要是22C H 、2H ,其次24C H 和4CH 的含量也比较多。在变压器油内发生该类故障时,一般情况下,22C H 占总炔类的25~75%,2H 占30~90%,而4CH 的含量大多数情况下比22C H 低。如果出现油中绝缘材料的绝缘故障时,CO 的含量较高。

2.4.2 火花放电故障

当变压器发生火花放电故障时,故障特征气体为22C H 、2H 为主,由于此类故障能量比

较小,所以总炔类含量不是很高,但是22C H 含量却可以达到25~85%,24C H 占总炔类的比例不大,在20%以下,2H 占30%以上。

3.基于特征气体法的变压器故障诊断技术

现在国内常用的变压器故障诊断方案有以变压器油中特征气体的成分为鉴别方案法、以存在于气体型继电器中的气体为鉴别方案法、基于三比值法的变压器故障诊断法等,而且我国目前已经有了改良型的三比值法方案,在一定程度上提高了鉴别的精确度,但是该法存在一个不足之处就是其编码不多,因此运行中的变压器常常因为故障找不到相对应的编码而无法鉴别故障类型以及故障严重程度。另外,还有其它多种诊断技术[6-8]。本文在三比值法的基础上提出了基于无编码比值法的变压器故障诊断方案,该法可以弥补三比值法的缺陷,两种方法配合使用,将大大提高变压器故障诊断的精确性与可行性。

3.1 基于无编码比值法的变压器故障诊断原理分析

从第二节分析可知,变压器在不同故障情况下,油中气体含量不同。本文提出的无编码比值法就是利用这一规律,用变压器故障情况下一些主要的气体含量以及不同气体之间的比值来判断变压器的故障类型以及故障严重程度。比如,在变压器过热的情况下,氢气比较少,甲烷比较多;而放电时氢气比较多,甲烷比较少。利用此特点,就可以利用氢气与甲烷含量的比值来区分热故障和放电故障。

3.2基于无编码比值法的变压器故障诊断的方法 3.2.1 根据计算比值进行故障诊断

根据日本等过进行大大量模拟实验以及长期实际运行经验数据,可以得出几种气体比值与故障类型的统计表,如表3.

表3 特征气体比值与故障类型对应表

C C C

参照表3,进行故障诊断计算步骤如下:

(1)以2224/C H C H 的比值α确定是过热故障还是放电性故障

当0.1α<时为过热类型故障;当0.1α>时为放电类型故障。 (2)以2426/C H C H 的比值β确定过热故障的严重程度

当β<1为过低温类型的故障,即温度低于300摄氏度的故障;当β1<<3时为中温类型故障,即温度处于300到700摄氏度的故障;当β>3时为温度大于700摄氏度的高温故障。 (3)以42/CH H 的比值γ诊断过热故障与放电故障是否同时存在

当1γ>时热故障与放电故障同时发生;当1γ<时仅有放电性故障。

3.2.2 根据故障分区图进行故障诊断

根据计算的α、β、γ值,再参照变压器故障性质分区图(图1)进行故障诊断。 (1)以α的值确定故障区域

当0.1α<时为过热类型故障;当0.1α>时为放电类型故障。 (2)以β的值确定过热类型故障的区域

查看图1左坐标的值确定处于何种过热故障类型。 (3)以γ的值确定故障的严重程度

查看图1右坐标的值确定故障的严重程度。

高温

过热中温过热低温过热

高能量放电兼过热

高能量放电

低能量放电兼过热

低能量放电

130.1

1

β

γ

α

图1 故障类型分区图

3.2.3 比值计算程序

(1)输入测量值:224242622,,,,,H CO CO CH C H C H C H ,和总炔值(ppm )。

(2)进行判断:如果2221505150H C H >,>,总炔>中的任何一个满足条件,则按第(3)部的计算框图进行故障判断,否则变压器正常运行,无故障发生。 (3)计算框图:

计算乙炔/乙烯

计算乙烯/乙烷

计算甲烷/氢气

低温过热

中温过热

高温过热

放电故障

放电兼过热故障高能量

放电

低能量放电

高放兼过热

低放兼过热

乙炔/乙烯<0.1乙炔/乙烯>0.1

乙烯/乙烷<1

乙烯/乙烷=1~3乙烯/乙烷>3

甲烷/氢气<1甲烷/氢气>10.1<乙炔/乙烯<3

乙炔/乙烯>30.1<乙炔/乙烯<3

乙炔/乙烯>3

图2 基于无编码比值法电力变压器故障诊断的计算框图

3.2.4 无编码比值诊断法的特点分析

(1)计算简便,只需计算出两组特征气体比值即可进行判断,与三比值法相比,免去编码步骤。

(2)与三比值法相比,解决了由于编码限制而引起的不能判断故障的缺陷,使得判断结果更加精确。

(3)该法可以画出故障分区图,得到比值后,可以从图中直接看出故障类型和性质,简单明了。

(4)该类方法更加适合计算机程序计算。

4.基于特征气体法的变压器故障诊断技术实际应用分析

利用特征气体法对变压器故障进行诊断已经是当今电网中所用最广泛的手段。下面将某电力公司110kV 和220kV 两个电压等级变电站中,电力变压器的在线监测装置所测得的特征气体的含量以及离线测量数据,分别无编码比值判别法以及三比值判别法进行分析,分别得出故障类型并与实际故障情况进行比较。 (1)110kV 变电站中变压器的故障诊断分析

某变电站110kV 变电站中3#主变2003年的特征气体测量值如下:2H 为200,4CH 为56,1,24

C H 为43,24C H 为44,26C H 为5,22C H 为129。下面计算气体比值:

2224=/=2.9C H C H α (5.1) 2426=/=8.6C H C H β (5.2)

42/ 2.81CH H γ==

(5.3)

先利用三比值法进行诊断故障。对上述比值进行编码,可得编码为222,这样由三比值法可以诊断出变压器的故障类型为:低能放电并且兼有过热故障。再利用无编码的比值诊断法进行分析如下:

1)由3

α

0.1<<,可以诊断出变压器为高能放电故障。

2)由1

λ>,可以诊断出变压器为过热故障。

由此可知,利用无编码三比值诊断法可以诊断出变压器为高能放电兼过热故障。

经过吊芯检验,得知变压器匝间处于短路状态,并有过放电的痕迹,并且固定铁芯的夹板已有明显的灼痕,并宜变黄,明显经过严重的电弧放电而引起的过热故障。通过以上分析可见,无编码三比值诊断法所诊断的结果比较切合实际。

(2)220kV变电站中变压器故障诊断分析

某220kV变电站中2#主变于2004年6月21号进行色谱分析时发现总炔的含量逐渐增加,在进行跟踪监测,发现总炔的含量又出现下降,进而又上升的趋势。跟踪监测数据如下表4:

表4 跟踪监测数据(单位/L L

μ)

利用上面测量的跟踪数据,采用无编码比值的诊断方案进行判断,得出变压器为高温过热故障(温度大于700C),当用三比值法进行诊断时,共有6次022的编码,2次120的编码,1次221的编码,这样可以知道,用该法诊断结果为高热故障的概率为65.7%。

后经实际调查发现,220kV变电站中的该变压器故障确定为高温过热故障;经过原因查找,发现是由变压器的分接开关没有焊接牢固,从而增大了接触电阻,故引起分接开关处过热而导致故障出现。由此可见,前者诊断方案比后者更精确,更加切合实际。

5.结语

对基于特征气体法的电力变压器故障诊断方法进行研究之后,本文对该类诊断方案在某110kV变电站和220kV变电站主变的故障诊断实际应用情况进行了分析,结果证明基于特征

气体法的电力变压器故障诊断方案具有简便性、精确性、实用性,尤其是基于无编码比值法的变压器故障诊断方案的诊断手段更加简便、实用,诊断结果更加精确。目前,湖北省某市110kV变电站主变已经实现了基于无编码比值法的变压器故障诊断方案,自应用以来,已有效监测出故障8次,大大地降低了故障率以及故障的处理时间,使得该市的电力系统的稳定性得到明显提高。本文提出的方案有很大的应用前景,也为变压器故障诊断方案的研究起了抛砖引玉的作用。

参考文献

[1] 电力部电力科学研究院,2001年全国110kV及以上电压等级变压器类设备事故统计分析,2001,12.

[2] 张芬.一起220kV变电站主变跳闸事故分析[J].华电技术,32(10):46-47.

[3] 谭志龙.电力用油(气)技术问答[M].中国电力出版社,2006:89.

[4] 柳大海,韩冬,张航,张聪,王振岳.一种变压器油中溶解气体故障诊断方法[J].华电技术.2011.33(9):67-71.

[5] 严璋.《电气绝缘在线监测技术》,北京:中国电力出版社。1995,11.

[6] 赵颍.油色谱分析在变压器故障诊断中的应用[J].甘肃科技.2010,26(5):71-73.

[7] 张媛,喻广晴,连鸿松.油色谱分析技术在变压器故障分析诊断中的应用[J].能源研究与管理.2011(1):61-64.

[8] 李斌,徐建源.变压器油中溶解气体的多智能体故障诊断方法[J].中国电力.2011.44(2):82-86.

变压器常见故障大汇总及案例分析

电力变压器常见故障的分析与处理 变压器是靠电磁感应原理工作的,改变电压、联络电网、传输和分配电能;电力变压器是变电站核心设备,结构复杂,运行环境恶劣,发生故障和事故对电网和供电可靠性影响大,需要针对具体情况立即采取措施;变压器故障的分析判别牵扯的学科领域多,既要有电工、高电压、绝缘材料、化学分析等基础知识,还要熟悉自动化、热学等;变压器的故障种类多,表现形式千差万别,需要熟悉结构原理、熟悉现场运行条件、熟悉每台设备特点等,具体问题,具体分析。 第一章:大型变压器显性故障的特征与现场处理 显性故障:是指故障的特征和表现形式比较直观明显的故障,在此,结合现场实际,对大型变压器显性故障的原因和特征进行了叙述和分析,介绍了现场常见的处理办法,也是一些比较简单的办法。 一、外观异常和故障类型: 变压器在运行过程中发生异常和故障时,往往伴随相应外观特征,通过这些简单的外部现象,可以发现一些缺陷并对异常和故障进行定性分析,提出进一步分析或处理的方案。而且可以对一些比较复杂的故障确定检修和试验方案.以下从几个方面进行分析和处理:

1、防爆筒或压力释放阀薄膜破损。 当变压器呼吸不畅,进入变压器油枕隔膜上方的空气,在温度升高时,急剧膨胀,压力增加,若引起薄膜破损还会伴有大量的变压器油喷出;主要有以下原因和措施: 1)呼吸器因硅胶多或油封注油多、管路异物而堵塞。硅胶应占呼吸器的2/3,油封中有1/3的油即可,可用充入氮气的办法对管路检查2)(油枕)安装检修时紧固薄膜的螺栓过紧或油枕法兰不平,(压力释放阀)外力损伤或人员误碰。更换损坏的薄膜或油枕. 3)变压器内部发生短路故障,产生大量气体。一般伴随瓦斯继电器动作;可先从瓦斯继电器中取气样,若点火能够燃烧,需取油样色谱分析和进行电气检查,确定故障性质,故障原因未查明,消除缺陷前变压器不能投运。 4)弹性元件膨胀器内部卡涩.更换或由制造厂处理. 5)隔膜结构的油枕在检修或安装时注油方法不当,未按规定将油枕上部的气体排净。停电将变压器油注满油枕,再将变压器油放至合适的油位高度。 6)胶囊结构的油枕因油位低等原因,胶囊堵塞油枕与变压器本体的管路联结口。在管路联结口处装一支架,防止胶囊直接堵塞联结口。 2、套管闪络放电。 套管闪络放电会使其本身发热、老化,引发变压器出口短路事故;低压套管尤其严重;其主要原因和措施有:

变压器故障检测系统毕业论文

变压器故障检测系统 摘要 大型电力变压器是电力系统中重要的和昂贵的设备之一,其运行状态直接影响系统的安全性。目前,电力系统的检修体制正由定期检修向状态检修转变,而状态检修是以了解设备的运行状态为基础的。要了解设备状态,就需要对设备信息进行分析诊断。本文的工作就是在这一背景下开展的,其意义在于为电力变压器的检修提供技术支持。本文是从变压器的故障原因、类型以及分析入手,介绍了现今国外主要研究的基于变压器油中气体的故障诊断方法。 在系统的硬件部分,本文以ATmega8单片机为核心,将采集来的电压、电流、温度和气体等模拟量信号经过A/D转换器转换为数字量信号后送入单片机系统中进行处理,通过处理的结果来判断变压器是否含有故障以及故障的类型等。同时本系统也设置了电流保护、差动保护和气体保护等继电保护来防止因短路故障或不正常运行状态照成变压器的损坏,提高供电可靠性。在系统的软件部分,本文运用C语言编写软件程序,使之能够识别并处理从传感器传来的电信号,然后通过人机交互界面显示出来,近而使人能够很轻易判断故障类型。 关键词:变压器故障油气体分析单片机继电保护

Transformer malfunction detection system Abstract In the electrical power system, the large-scale power transformer is one of the important and expensive equipment, it’s running status direct influence system security. At present, the electrical power system overhaul system is transforming by the preventive maintenance to the condition overhaul, but the condition overhaul is take understands the equipment the running status as the foundation.Must understand the equipment condition, needs to carry on the analysis diagnosis to the equipment information. This article work is develops under this background, its significance lies in for the power transformer condition overhaul provides the technical support.This article is from the transformer breakdown reason, the type and the analysis obtains, introduced the nowadays domestic and foreign main research based on the transformer oil in the gas breakdown diagnosis method. Are partial in the system hardware, this article take the ATmega8 MCU as a core, use the gather simulation signal likes voltage, electric current, temperature, gas and so on, to transform after ADC for the digital quantity, and then signal sends in the MCU system to process,

电力变压器的故障诊断分析

电力变压器的故障诊断分析

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

学号________________ 密级________________ 大学本科毕业论文 电力变压器的故障诊断分析 院(系)名称: 专业名称: 学生姓名: 指导教师: 二○一一年十月

郑重申明 本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名:日期:

BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY Power transformer fault diagnosis and analysis College : Subject : Name : Director : Oct 2011

目录 摘要 (7) 第一章电力变压器故障检测绪论 (9) 1.1造成变压器故障的原因 .................... 7错误!未定义书签。 1.2变压器故障的种类 (8) 第二章电力变压器故障检测的现状 (9) 第三章目前电力变压器故障检测存在的问题. (11) 第四章电力变压器故障诊断的方法 (12) 4.1油中溶解气体分析法 (12) 4.1.1单项成分超标分析法 (13) 4.1.2特征气体色谱的分析和判断 (13) 4.2 在线检测技术 (14) 4.2.1 局部放电在线监测 (15) 4.2.1油中气体含量的在线监测 (16) 4.4.3绕组故障的在线监测 (17) 4.3 建立完备的变压器历史资料库 (18) 结束语 (20) 参考文献 (21) 致 谢 (22)

电力变压器状态评估及故障诊断方法

电力变压器状态评估及故障诊断方法 发表时间:2017-05-26T15:26:45.210Z 来源:《电力设备》2017年第5期作者:李东 [导读] 摘要:电力变压器是我国电力系统中的核心设备,其运行状态直接影响了整个电力系统的运行,是居民和工业用电的可靠保障。 (江苏省电力公司无锡供电公司 214000) 摘要:电力变压器是我国电力系统中的核心设备,其运行状态直接影响了整个电力系统的运行,是居民和工业用电的可靠保障。电力变压器已广泛应用于电力系统中,如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断,并及时采取正确的措施进行处理,对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。因此在建设电力系统时,一定要采购质量过硬,运行可靠的变压器,同时还要对变压器的运行状态参数进行检测,及时发现和预测变压器可能出现的故障,提前采取措施,避免发生事故。 关键词:电力变压器;状态评估;故障诊断方法 1 引言 电力变压器已广泛应用于电力系统中,是电力系统中重要的设备之一。因此,如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断,并及时采取正确的措施进行处理,对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。由于变压器的绝缘材料长期工作在高温高压条件下,其物理、化学和机电等各方面的性能逐渐下降,导致绝缘损坏,进而造成事故的发生。引发变压器故障和事故的原因是多方面的,特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化,已成为导致变压器发生故障的主要因素。 2 电力变压器评估需要的状态参量 电力系统的变压器运行状态的正常与否,可以通过变压器的运行状态参数来判断,因此研究变压器的运行状态参数,就非常有必要。通过研究分析变压器的运行状态参数,不仅可以判断其运行状态,还能预测变压器的使用寿命,以便于提早做计划。下面介绍几种分析判断变压器运行状态参数的方法:电力变压器的电气试验项目。通过电气试验可以获得系统中变压器的一些绝缘及电气参数,通过这些参数可以判断出设备的运行状态包括电流、电阻、发热量、功耗等。油气中溶解的气体。变压器都是工作在油箱中,被导热油淹没。通过放射性映射功能来检测油的挥发气体可以判断变压器的运行状态,主要是通过空气中油气的比重根据相关的公式来获得变压器参数。其他因素。前面两种方式是监控变压器状态的主要手段,其他的方法都可以归结为其他因素,主要包括设备的备件属性、设备运行记录、设备工作环境记录等。通过对这些参数和数据的收集分析,可以得到变压器的运行状态,预测其可以发生的潜在隐患。 3 电力变压器状态评估方法 3.1 油色谱分析判断 若变压器油色谱分析有异常时,可采用的针对性检测方法有:检测变压器绕组的直流电阻,铁芯的绝缘电阻和铁芯接地电流,空载损耗和空载电流,在运行中进行油色谱和局部放电追踪监测,检查变压器潜油泵及相关附件运行中的状态,用红外测温仪检测运行中变压器的油箱表面温度分布及套管端部接头温度,进行绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄露电流等绝缘特性试验,绝缘油的击穿电压、油介质损耗、油中含水量、油中含气量等检测,变压器运行或停电后的局部放电检测,绝缘油中糖醛含量及绝缘纸材聚合度检测,交流耐压试验检测。 3.2 温度检测 通过对变压器本身及辅助设备的温度进行监测,可以及时发现变压器的工作状态是否稳定。变压器的温度最直接可以通过检测导热油色谱来判断。 3.3 测量局部放电量实验 变压器的局部放电量实验主要有两种方式:带电监测和停电监测。不停电监测所采用的方法有超声法和电测法,这两种方法可以在不影响变压器正常运行的情况下进行,超声波法就是通过监测局部放电产生的超声波信号,电测法监测的是局部放电产生的电脉冲信号。停电监测的方法就非常容易理解了,具体方式跟前面提到的试验相似。测量局部放电量实验只能从定性角度进行监测,在定量方面还无法做到足够的准确性。 3.4 变压器振动及噪声异常 若发现变压器振动及噪声异常,则要进行振动检测,噪声检测,油色谱分析,变压器阻抗电压测量,进行空载试验,测量三相空载电流和空载损耗值,以此判断变压器的铁芯硅钢片之间有无故障或磁路有无短路以及绕组短路故障等现象。 4 电力变压器故障的诊断方法 4.1 变压器漏油 变压器漏油是一个对变压器安全运行造成巨大影响的事故,如果发生漏油,将直接导致变压器运行瘫痪,产生环境污染,给企业带来巨大的经济损失,影响国民经济生活。变压器漏油根据大量的经验总结,主要发生在两个位置,一个是油箱的焊接处,一个是油箱的防爆管。防爆管由于结构中存在一个玻璃膜,在变压器运行时产生震动,震动会将玻璃膜震破碎,如果不能及时发现,就会造成漏油的后果。因此后期可以通过加装调压阀来取消安装防爆管所带来的隐患。焊接处漏油往往是因为焊接质量不过关造成,因此一方面要加强焊接工艺,另一方面要加强巡检,及时发现及时处理。 4.2 变压器接头过热 变压器在设计时就按照接头过热,自动熔断的机制进行设计,这是一种保护变压器不被烧坏的方式。但是为了让变压器在发生接头过热后,能继续恢复工作,可以用下面两种方法:普通链接。虽然变压器的设计是过热熔断,但是变压器工作起来难免发热,因此需要对接头的过热熔断机制接头换成普通连接,这样就能保证过热也能连接,使变压器继续工作。铜质或铝质的电线连接变压器的接头都是采用的铜材质,但是铜材质在潮湿的环境内会发生电解反应,所以同接头无法与铝接头相连接,所有可以通过给变压器加装一端铜接头一端铝接头的接线,就可以解决连接问题。 4.3 变压器铁芯多处接地 根据国家标准规定,电力变压器的铁芯位置,只允许有一个位置接地,如果铁芯的接地位置超过一个,就会使铁芯停止工作,导致变压器不能正常运行。针对变压器铁芯出现多处接地的现象,可以通过对铁芯和变压器油箱上施加直流电冲击,将接地线全部烧断,为了确保接地线完全烧断,可以多次电冲击。另外就是停机,打开油箱检测,发现多余的接地线,剪除多余的接地线。

浅谈电力变压器的雷击故障及处理

浅谈电力变压器的雷击故障及处理 摘要:随着我国经济建设的发展,电力工业规模迅速的壮大起来,电力变压器的单台容量和安装容量快速增长。本文针对实际工作中常遇到的问题,从变压器的构成;变压器的噪音;变压器的防雷;变压器故障四个方面,来进行阐述。 关键词:构成:噪音:防雷故障 Abstract: With the economic development of our country, electric power industry scale rapid expansion, the single capacity and installed capacity of power transformer rapid growth. This article in view of the actual work of the problems often encountered, from transformer; transformer noise; transformer protection; transformer fault four aspects to carry on the elaboration. Key words: composition: noise: lightning protection fault 引言: 变压器是一种用于交流电能转换的电气设备。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。变压器在电力系统中的主要作用是变换电压,以利于电能的传输。电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的。电压经降压变压器降压后,获得各级用电设备的所需电压,以满足用户使用的需要。 一、变压器的构成 为了改善散热条件大中容量的电力变压器的铁心和绕组浸入盛满变压器油的封闭油箱中,各绕组对外线路的联接由绝缘套管引出。变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置及调压装置等部分组成:器身包括铁心、绕组、绝缘结构及引线等;油箱包括本体(箱盖、箱壁和箱底)和一些附件(放油阀门、小车、油样油门、接地螺栓及铭牌等);冷却装置包括散热器和冷却器;保护装置包括储油柜、油位计、安全气道、吸湿器、测温元件、浮油器及气体继电器等;出线装置包括高压套管、低压套管等;调压装置即分接开关,分为无载调压和有载调压装置。 二、变压器在线监测技术2.1变压器在线监测的目的,就是通过对变压器特征信号的采集和分析,判别出变压器的状态,以期检测出变压器的初期故障,并监测故障状态的发展趋势。目前,电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一,提出了很多不同的方法。 2.2油中溶解性气体分析技术。由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体,因此通过分析油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比,就可达到对变压器绝缘诊断的目的。几种典型的油中溶解气体,如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2,常被用作分析的特征气体。在检测出各气体成分及含量后,用

变压器的常见故障及处理方法

浅议变压器常见故障及处理 令狐采学 摘要:变压器在电力系统的安全、平稳运行中起着至关重要的作用。本文从变压器的结构和原理入手,结合我场变压器的实际情况,针对实际变电运行中变压器的主要异常现象和原因进行分析,提出一些自己的观点。 关键词:变压器原理结构参数异常处理 引言:电力是现在工业的主要能源,并且电能的输送能量之大、距离之远也决定了必须采用超高压输送电能,以减少此过程中的损耗。而实际中由于发电机结构上的限制,通常只能发出10kv 的电压,因此,必须经过变压器的升压才可以完成电能的输送。变压器也理所应当成为电力系统中核心设备之一。如果变压器出现了故障,就会在很大程度上影响电能的输送以及正常的变电运行,所以能够掌握和分析变压器常见的故障和异常现象,及主要原因,提出防范解决措施,就显得尤为重要。 电力变压器是利用电磁感应原理制成的一种静止的电力设备。它可以将某一电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种或几种电压等级的交流电能,是电力系统中重要电气设备。下面将从变压器的分类、结构、异常现象和原因分析等几个方面进行介绍: 一、变压器的分类、结构及主要参数

(一)、变压器的分类 根据用途的不同,变压器可以分为电力变压器(220kv以上的是超高压变压器、35-110kv的是中压变压器、10kv为配电变压器)、特种变压器(电炉变压器、电焊变压器)、仪用互感器(电压、电流互感器)。 根据相数分为,单相变压器和三相变压器。 根据冷却方式分为,油浸自冷式、强迫风冷式、强迫油冷式和水冷式变压器。 根据分接开关的种类分为有载调压变压器和无载调压变压器。 根据绕组数分为,单绕组变压器、双绕组变压器和三绕组变压器。 (二)、变压器的结构 虽然变压器的种类依据不同方式进行分类,有很多种,但是一般常用的变压器的结构都很相似: 1、绕组:变压器的电路部分。 2、铁芯:变压器的磁路部分。 3、油箱:变压器的外壳,内装满变压器油(绝缘、散热)。 4、油枕:对油箱里的油起到缓冲作用,同时减小油箱里的油与空气的接触面积,不易受潮和氧化。 5、呼吸器:利用硅胶吸收空气中的水分。 6、绝缘套管:变压器的出线从油箱内穿过油箱盖时必须经过绝缘套管以使带电的引线与接地的油箱绝缘。

电力变压器故障诊断方法

电力变压器故障诊断方法概述 传统的电力变压器故障诊断方法存在各自的局限性:中性点电流法所依据的参数模型理论是一种理想情况,实际试验中,冲击电压发生器放电离散性(导致冲击波波形和持续时间差异性)、变压器复杂的内部结构(表现为绕组间的局部放电)、电磁和噪声强干扰都严重影响示伤电流波形;传递函数法虽然解决了上述问题,但其单一的频域判断技术在很大程度依赖试验人员的经验,对于细微的差别,是变压器内部绕组的局部放电还是击穿会有不同解释,更无法实现故障的识别。 本文提出了一种新的基于联合时频分析的故障判别方法,其判别步骤是: 1)根据试验数据,计算在50%冲击电压下变压器的传递函数,即建立该被试变压器在冲击电压下的输入输出模型; 2)基于该模型计算100%冲击电压下基准示伤电流,这是一个理论值; 3)计算基准示伤电流与实测示伤电流的差异示伤电流信号; 4)应用联合时频理论分析差异示伤电流信号,得到与故障类型对应的三维时频分布图,试验人员可查询时频分布图对故障类型作识别或者由计算机自动识别。 图1反映了上述三种方法的不同框架。 2 基于联合时频技术的电力变压器诊断方法理论分析 传统的信号分析方法一般从时域或频域分析中确定或随机信号的参数,这些参数没有充分的描述信号的物理情况,如信号的频谱含量在时间上的演变。联合时频分析正是这种描述并研究信号的时变频谱的分析理论,可以从信号对应的时频分布图中捕获常规分析方法中不能发现的特征。 联合时频分析算法的任务是对信号ε(t)构造一个联合时频函数,能够同时在时域和频域上描述信号的各类密度,如能量密度。为了实现上述目标,首先寻找一个联合密度函数P(t,f)来表示信号在时间t和频率f上的强度,在理想的情况下它应该满足时间与频率的边缘条件: 上式表明把某一特定时间的所有频率的能量分布加起来,可以得到瞬时能量;如果把某一特定频率的能量分布在全部时间加起来,得到能量密度频谱。由此可以满足总能量要求:

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究 杜育红

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究杜育红 发表时间:2018-12-24T17:03:13.040Z 来源:《基层建设》2018年第32期作者:杜育红杜爽[导读] 摘要:负责转换电网能量以及传输电网能量的电力变压器,在整个电力传输系统中占据着很重要的地位。 沈阳昊诚电气有限公司辽宁沈阳 110027 摘要:负责转换电网能量以及传输电网能量的电力变压器,在整个电力传输系统中占据着很重要的地位。不难发现,电力变压器的稳定性能和可靠性会影响到电力输送网的稳定性以及安全性。所以,在对输电系统进行建设的时候就必须要选择那些质量好的变压器,除此之外还要保证定期对变压器进行检查、修复工作,只有这样才能够保证电力变压器正常工作。在本文中,在使用电力变压器所需的状态参 数作为评估基础的同时,还描述了经常使用的几种方法,最后,描述了几种诊断变压器故障的方法,希望可以提供一些帮助。 关键词:变压器;故障诊断;研究方法;状态评估我国的电网处于飞速发展的状态,因此就有着越来越多先进的变压器被引用到电网的工作中,比如说:大容量变压器。电力变压器在电力系统中饰演着十分重要的角色,无论是在运输方面还是安装方面可能对变压器造成破坏。这就会对电力系统带来一定的损害,这就会导致不能及时供电,进而给人民的经济财产安全带来一定的损失。因此,要想保证变压器具有一定足够的可靠性,就必须要做好相应的维护工作。 一、电力变压器评估所需的状态参数 只有在分析和研究了电力变压器的状态参量,分析和判断了其中的数据之后,才能得知变压器的使用寿命,之后所进行的工作才能保证电力变压器可以处于正常运行的工作状态。但是这些内容仅仅依靠几个单一的参量是不能达到理想状态的,因此这就会用到多个状态参量,进而得出科学的分析,下面是几个方面的分析内容: 1.1电气试验项目 电力变压器的电气试验项目主要包括但不限于以下参数:电阻变压器的电阻、吸热比、泄露电流等,电力变压器的电气以及绝缘特性依次由这些参数反映出来。此外,电力变压器有16个项实验项目,主要包括:非纯瓷套管的试验、相位检查、绕组连同套管的交流耐压试验、噪音测量等等。 1.2油气中溶解的气体 在使用电力变压器时,会用到一个系统---神经网络非放射性系统,它主要通过借助油中气体的体积分数来完成对电力变压器状态参数的一个统计,这样做是因为可以借助油中的气体来观察电力变压器的工作状态。 1.3其他参量 除评估状态的参数外,还有一些其他可以反应电力变压器的数据,这些数据也可以评估出变压器的工作情况。比如说,通过检修电力变压器得来的数据,除此之外还有电力变压器在运行时的各种资料,工作的环境等等。这里所说的运行的资料主要有电力变压器在工作时体现出的温度、变压器的载荷情况等等。工作环境主要有温度、湿度以及环境的污染程度,在部件的运行状态则主要包括其是否可以正常使用。 二、评估电力变压器状态几种研究方法 要想保证可以有评估电力变压器时有全面的结果,就要对评估状态有一定的专业判断,通常会借助以下几种方法来完成评估: 2.1分析油中的色谱图确定工作状态 通过这种方法,我们可以分析电力变压器是否有局部受热过多或者放电问题出现,这种方法美中不足的就是不能够反映出因为绕组出现问题而导致局部受热过多或者放电的问题。但是,这种方法有着比直接测量的方法更为准确的测量结果。 2.2分析水分来确定工作状态 这种方法主要用来检测储油柜或者油箱中的水分,除了这种方法,还可以采用检测纸绝缘的方法来检测其中油箱中的水分。 2.3分析检测温度来确定工作状态 在对油箱表面或者套管的温度进行检测时可以使用温度计,同样还可以借助红外测温仪来进行测量,这种方法较前两种方法更为简单,并且获取的数据也相对有效,电力变压器的温度会受到绕组线圈电阻和铁心电流的影响,其温度也会通过这两点表现出来。 2.4分析和检测变压器的位移和形变,确定工作状态 有两种方法可以检测电力变压器的位移和形变。一是停电时,对绕组的阻抗值参数进行检测,进而大致估计绕组发生形变的范围是多少;二是采用故障录波的方法,这种方法是通过测量在出口处出现短路时会持续的时间以及电流的变化情况,进而确定电力变压器的位移和形变。 2.5分析测量局部放电的实验 变压器测量局部放电的实验主要会用到两种方法:一是带电检测,二是停电检测。前者会用到超声法以及电测法,这两种方法在使用时均不会影响电力变压器的运行,超声波法用到的是超声波信号,而电测法用到的则是电脉冲信号;后者就是在断电时进行检测,具体内容同前面所说的是类似的。这种方法只是从定性的角度展开了研究分析,在定量方面还没有足够的准确性。 三、诊断电力变压器故障的方法 3.1变压器漏油 变压器漏油不仅仅会给企业造成一定的损失,而且还会对周围的环境造成污染,这就会防止变压器的正常工作,漏油的主要原因如下:一是焊接处发生漏油,这种情况需要对焊接点进行重新焊接工作,如果焊接位置是两个面的,为了方便焊接,可以将焊接板处理成纺锤的形状,如果焊接位置是三个面的,可以将其焊接成三角形的;其次是防爆管漏油,防爆管主要用来保护变压器,但是因为其特殊的材料,很容易出现破裂的情况。如果发生这种情况可以拆下防爆管,并可以修改电力变压器泄压阀。 3.2变压器铁心多处接地的情况 按照要求,变压器要保证只有一处接地,否则会致使变压器出现故障。因此,可以采用直流电流冲击法断开铁丝上的接地线,并且在铁心和燃料箱之间连接直流电,之后对其进行冲击就可以烧断其接地线,或者打开油箱查看接地线。 3.3接头过热产生

浅谈电力变压器高压试验及故障处理 刘翰林

浅谈电力变压器高压试验及故障处理刘翰林 发表时间:2019-01-08T16:34:02.780Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:刘翰林[导读] 摘要:电力领域的改革深化实施下,加强电力系统的安全稳定运行,保障人们的正常用电就成为电力企业发展的重要目标。 (国网山东省电力公司莱阳市供电公司山东莱阳 265200) 摘要:电力领域的改革深化实施下,加强电力系统的安全稳定运行,保障人们的正常用电就成为电力企业发展的重要目标。在电力系统中,变压器的平稳、安全运行是整个电力系统安全稳定运行的重要组成部分。变压器设备在检修完成后,为了检测其质量是否合格需要对变压器进行高压试验以确保投入使用时能安全、平稳运行。本文就变压器高压试验中出现的缺陷和影响试验结果的因素进行了分析并提 出了有关实验故障的改进措施。 关键词:电力变压器;高压试验;故障处理引言 为了给人们提供安全、可靠、稳定的电能,通常在电力变压器安装前需进行高压试验。通过高压试验检验变压器的性能以确保在变压器在后期投入使用时能安全、稳定运行。 1、电力系统高压电气试验的具体案例 1.1试验内容 高压电气试验主要是对高压器线圈结构中的直流电阻值进行检测,通过电阻值数据结果,分析判断变压器内部的接线情况、开关接线,焊接情况是否正常,确定位置分节,判断其是否存在短路和断路的现象。在高压电气试验中,以变压器线圈的电阻值为依据,采取电桥检测法,以变压器线圈电阻值100Ω为分界,选用不同的电桥试验方法,即当测得变压器线圈的电阻值高于100Ω时,采用单臂电桥法,反之则采用双臂电桥法。在高压电气试验中,合理安排试验过程,在变压器引线端的实际位置采用电桥法,对变压器线圈结构中分接开关和引线、接线的直流电阻进行检测,从而根据所得数据进行实验分析。 1.2试验分析 高压电气试验中,在进行电桥法测试时需要将桥壁内的四相连接线在变压器端提前连接好,在变压器的内侧,把两根电流接线直接接入,在变压器线圈的外侧,将剩余的两根接线接入,从而对高压电气试验的准确度进行保障。在此案例中,高压电气试验对接线的控制进行特别关注,因为接线对电气试验结果的准确性有直接影响,因此为保证高压电气试验能够对电力系统中的变压器结构进行合理检测,在实的试验操作中要控制好试验接线的连接状态。在进行高压电气试验时,需打开变压器的电源开关,根据电桥上的检流计变化,在固定的时间点检测,记录统计分析高压电气试验的结果。高压电气试验中,通过电桥的检流计的偏转方向,平衡高压电气试验中的电桥,如变压器线圈有故障,则电桥无法处于平衡状态。线圈属于变压器中的电感元件,因此采用电桥法,结合电感元件的特性,在高压电气试验中,可以直接完成试验。也可以直接给线圈进行充电,通过电桥电源的试验方法,选取固定的时间点,使电桥处于平衡稳定的状态,记录下变压器线圈的电阻值,从而完成高压电气试验。 2、变压器高压试验的条件 2.1把变压器试验温度控制在-20℃~40℃之间 由于变压器内各种材料的性质、特性与温度有一定关系。比如,电力变压器的绝缘电阻,在温度为-20℃~40℃范围之内,其阻值会随着温度的升高而减少,会随温度的降低而升高。所以,为了检测温度对变压器到底有多大影响,就需要把变压器的实验温度控制在-20℃~40℃范围之内。 2.2周围环境湿度不应高于85% 变压器实验结果除了与温度有一定关系之外,而且还与空气湿度有关。在高压实验中,需要多次测量数据,然而多次测量时,时间跨度越大空气的湿度也就越大,对实验结果的影响也就越大,这就导致测量结果不准确。为了减少湿度对测量结果的影响,应严格控制空气湿度在85%以下。 2.3保持变压器的清洁 除了温度、湿度会对变压器试验有一定影响之外,杂质也会对数据的测量有影响。变压器的绝缘性能是其重要的工作性能,而污垢、粉尘、气体等会使变压器的绝缘性能下降,从而影响试验结果。因此,变压器的试验过程中,一定要保证无尘、无污垢的清洁、干净环境。 2.4确保变压器的安全试验 为了保证电力变压器的安全使用,可以用足够大的保护电阻进行保护以防止高压试验中出现超出变压器额定电压而损坏变压器。与此同时,电压控制的一定范围之内,要做好变压器在试验中的散热。此外,变压器外壳要接地以保证工作人员的人身安全。 3、电力变压器高压试验的故障与处理方式 3.1内部声音异常 内部声音异常是电力变压器高压试验过程中常见的故障,变压器在日常运转的过程中,会发出一定的电磁交流声,其内部是不可能出现异常声响的。若是在高压直阻试验过程中变压器内部发出不正常的声响,导致出现异常声响的因素主要有过载运行、内部电压超出额定值、内部零件松动或者接触不紧固等等,也有可能是内部产生了短路的情况。一旦遇到这种情况,技术工作者要立刻切断电源,按照内部异常声响的位置准确地判断故障发生的原因,全面地检查电力变压器的性能,及时解决内部声音异常这一故障。 3.2油位异常 针对电力变压器的油位来说,通常情况下会一直保持在合理的区间内,技术人员也能够根据电力变压器的运转状态科学合理的调整油位,但是绝对不可以超出被允许的控制范围。因此,在电力变压器高压试验过程中,一旦发现变压器的油位发生了异常变化,技术工作者要及时地检查变压器的油位异常现象,并采取有效措施给予解决,若是油位具有上升的趋势,及时人员要首先排查附近的环境温度因素,倘若环境温度在合理的范围内,就要逐一排查变压器的油标管、呼吸管等部位,从而准确找出导致油位异常的关键因素,并及时处理,切实保障电力变压器高压试验的顺利进行。 3.3绕组异常

电力变压器几种常见故障产生原因及解决措施

电力变压器几种常见故障产生原因及解决措施 发表时间:2015-05-19T14:06:22.570Z 来源:《工程管理前沿》2015年第5期供稿作者:陈开球 [导读] 自电发明以来,对人们的生活产生了重要的影响,已经成为人们不可或缺的物品。 陈开球海口供电局 【摘要】变压器在输配电系统中占有重要的地位,但是在变压器运营过程中受外部因素、内部因素等影响,使其性能变差,甚至发生电力变压器故障,给整个电力系统及企业生产带来严重的危害。本人根据多年的工作经验,对电力变压器常见的故障进行总结,并对故障产生原因进行分析,最后提出针对性的解决措施,减少变压器故障的发生。 【关键词】变压器电力故障原因措施 一、引言 自电发明以来,对人们的生活产生了重要的影响,已经成为人们不可或缺的物品。变压器在为人们输送电力的过程中承担着将电压调节至标准化的作用,从而将电能输送到各家各户,减少电力资源的浪费。 二、加强变压器故障及时、准确检修的重要性 变压器在整个电力系统中具有重要的地位,是整个电网传输电能的枢纽,变压器是否正常运行直接,影响到电力生产安全和经济效益,因此应该加强对变压器的检修。 虽然变压器与电力系统中其他设备相比故障率较低,但是其危害大,且近年来变压器的故障率呈上升趋势。变压器的故障有大有小,不同程度的故障带来的影响也不同,小的故障,虽然不会影响到变压器的正常运行,但是积小成大,如果没有及时解决,就会导致大的故障出现,影响变压器的正常运行,轻则降低变压器的运行时间,严重的还课程酿成安全事故,导致电网瘫痪,导致供电异常,直接或间接的影响到人民群众正常的生产、生活,因此要形成变压器检修的意识,对变压器故障进行及时准确的检修,将变压器故障解决在萌芽时期。 三、变压器故障产生的原因 (一)自身原因 变压器在制造的时候,由于工序不严谨或者人为原因,导致设备本身不达标或者存在端头松动、铁心绝缘不良等诸多问题,在变压器使用的过程中诱发了故障。 (二)运行原因 在变压器运行过程中容易诱发故障的原因有两点,其一,变压器超负荷运作。变压器在长期的超负荷运行中,零部件与连接件之间长期摩擦,温度升高,已经超过了冷却装置的使用范围,最终导致零部件受损,长此以往,必然导致变压器事故,其二、使用不当。在变压器运营过程中,工作人员的使用方法是否得当也会对变压器的使用寿命产生影响,不当的使用方法会加快变压器绝缘体老化,缩短变压器的使用寿命。 (三)线路干扰 线路干扰是引发变压器故障的重要原因,主要包括,低负荷阶段出现电压峰值、在合闸的时候出现过电压,以及其他的异常现象。 (四)外界因素 变压器的运行不仅受自身因素的影响,还受外部因素的影响,主要表现在:管道泄漏、顶盖泄漏后就容易导致雨水、水分渗入变压器的内部配件,使其性能受到损害,影响变压器的正常使用,除此以外,雷击、风雨都可能导致变压器故障出现,影响变压器的正常运行,其中雷击可能是变压器产生过电压。 四、变压器几种常见故障的处理方法 上文中我们对变压器产生故障的原因进行了分析,对你进行归纳,不难发现其故障可以分为内部故障和外部故障两类。内部故障是指变压器本身绝缘体、零部件等存在问题从而引发的故障,外部故障是指由于变压器的辅助设备存在问题引发的故障,或由于自然因素导致的故障。为了能够减少变压器故障的发生,应该加强对变压器的检修,一旦发现变压器存在 外表异常、气味异常、声音过大、套管闪络放电、油温异常等状况的时候,就要高度警惕,因为这意味着变压器已经产生故障,要及时查询出故障产生的原因、部位,及时进行补救促使,控制变压器故障的程度,将损失降低到最小,减少因变压器故障产生的损失。 (一)绝缘故障 变压器内部绝缘体是判断其质量的重要因素,大部分的变压器故障都是因为内部绝缘体的性能不佳导致的,而绝缘体故障可以分为两类:绝缘损伤、介损招标,就导致的故障程度而言,绝缘体故障属于轻度故障,在故障产生后,变压器仍然能够进行运行,但是不能放任不管,长此以往,必要酿成大故障,在出现绝缘故障后,首先要对变压器油道进行检查,看是否存在油道堵塞的情况,如果油道出现堵塞,要及时将杂物清除;之后对油质、油位进行检查,如果油质出现异常,要对用油立即更换,如果油位存在异常,就要检查油箱是否有渗漏情况,如果有要及时采取有效措施,如果没有就加油。最后查看绝缘体是否存在受潮的状况,一旦发现绝缘体受潮要立即进行干燥处理。 (二)绕组故障 绕组故障主要包括:绕组松动、位移、变形、烧损,绕组接地、绕组断路、相间短路、断线及接头开焊等。绕组是整个变压器的重要组成,相当于变压器的心脏,一旦绕组出现故障,就要及时进行处理,不然可能导致全部绕组损坏,甚至会导致变压器爆照,不仅还会人民群众的生产、生活造成影响,严重的还危害人民群众的生命安全。出现绕组故障后,要根据故障类型,有针对性的进行处理,例如面对绕组松动、位移等情况,将零部件拧紧,加固绕组;对于绕组变形的情况,要根据变形的程度采取措施,要注意对变形部位绝缘体的修补。 (三)铁心故障 铁心是变压器中的重要组成部位,其重要程度堪比铁心。主要承担着传递、交换电磁能量的任务。铁心故障的类型主要包括:铁心接触不良、铁心多点接地等。而铁心多点接地是变压器中创建故障,主要分为两个类型:牢靠行多点接地、动态性多点接地。当出现铁心故

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究 程智鹏

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究程智鹏 发表时间:2018-03-09T11:15:07.613Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:程智鹏[导读] 摘要:电力变压器在电力传输系统中占据重要地位,其工作是负责电网中的能量转换和能量传输,所以电力输送网能否具有良好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定可靠。 (国网冀北电力有限公司检修分公司北京市 102488) 摘要:电力变压器在电力传输系统中占据重要地位,其工作是负责电网中的能量转换和能量传输,所以电力输送网能否具有良好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定可靠。因此实际的输电系统建设中,需要选择质量比较可靠的变压器,另外还需要随时对变压器的运行状态做好监控和评估工作,对变压器产生的故障做好随时修复的准备,从而确保变压器能够稳定工作。文章论述了几种电力变压器故障的诊断方法,望能给读者提供一些参考。 关键词:电力变压器;状态评估;故障诊断 以往电力企业都会采用定期检修和预防性试验等方法对电力变压器故障进行预防,这样虽然能够提前预防到故障的发生并加以阻止,但是采取这种检修模式会增加变压器的停电次数,以至于影响电力系统的稳定和可靠运行。如果采取状态评估和故障诊断方法进行变压器检修,就可以使这些问题得到解决。因此,有必要对电力变压器状态评估和故障诊断方法进行研究,以便促进电力企业的发展。 一电力变压器状态评估研究现状 电力变压器状态评估是状态检修的基础,对运行中的电力变压器健康状态进行有效地评估是当今国内外研究的热点问题之一。目前的评估方法多集中在定性评估,没有更细致地进行相对优劣的划分,一直没有可靠准确的状态评估体系,不利于状态检修工作的实施。目前国内外对该方面研究已经取得了一定的成果,但也存在一定的不足。如以模糊学习矢量量化网络作为变压器状态评估的决策支持系统,用一个模糊分类将DGA数据划分为不同的子类,对每个类分别用一个模糊学习矢量量化网络进行训练,以提高评估的正确率。这样效果优于以前的模糊诊断和BP神经网络法,但评估结果的可靠性和有效性有所降低。 二电力变压器状态评估 2.1评估的状态参量 想要对电力变压器的状态进行评估,首先要评估变压器的状态参量,这样能够对变压器的使用寿命有一个初步的了解,还能对变压器能否正常运行做出科学的分析。分析状态参量首先需要对电力变压器电阻、介质损耗和泄露电流等电气参数进行评估。获取这些参数需要进行变压器的电气试验,根据实验结果分析参数,才能得到变压器的电气性能和绝缘性能。由于变压器油中的气体可以进行变压器运行状态信息的反映,所以需要对变压器油中各气体体积分数进行计算,通常采取神经网络映射功能计算的方法,去了解变压器运行状态。 2.2评估的具体方法 想要全面评估变压器状态,还需要采取适当的方法。例如色谱图分析法可以对变压器油中气体的色谱图进行分析,从而发现变压器是否存在局部过热或者放电现象,继而了解变压器的运行状态。相较于直接测量变压器电阻,采用色谱图分析法可以更准确的判断变压器是否出现局部放电等问题。但是有一点需要注意,这个方法无法判断因绕组变形而产生的局部放电或过热问题。测量变压器纸绝缘中水分含量可以采用检测储油柜和油箱的水分含量来间接达到目的,以便于测量变压器铁芯及绕组的绝缘电阻。还可以采取电测法接收来自铁芯引下线的电脉冲信号,或者采用超声法接收油箱上的超声波信号去判断变压器是否出现了局部放电。 三电力变压器故障诊断方法 3.1漏油故障诊断 电力变压器在运行的过程中很容易出现漏油故障,一旦出现该故障,不仅会给输电单位带来经济损失,还会影响变压器运行的稳定性和安全性,并且给周围环境带去一些污染。常见的变压器漏油故障主要有两种,即防爆管漏油故障和油箱漏油故障。其中防爆管漏油是因为其内部玻璃膜结构受震动而出现破裂。防爆管本身的作用是进行变压器油箱的保护,如不及时更换破裂的玻璃膜将导致其中纸绝缘受潮,继而导致漏油故障发生。处理该故障需拆除防爆管,改装变压器压力释放阀门,这样才能解决问题。油箱漏油故障则一般来源于焊接处漏油,需要采用适合尺寸的铁板进行漏油点的焊接修补。 3.2铁芯接地故障诊断 变压器运行时电磁能量的传递主要依赖于铁芯和绕组,所以需要确保铁芯的质量,以便为变压器的稳定运行提供保障。然而实际上变压器铁芯总是会出现多点接地故障,从而影响到变压器稳定运行。依规范变压器铁芯只能有一个部位接地,一旦多点接地就会出现故障。检测中通常反应为铁芯绝缘电阻不合格,故障诊断时采用直流电刺激的方法即可,就是先将铁芯上的接地线全部拆除,然后利用直流电对铁芯和油箱之间器件进行刺激,多次刺激后多余的接地线将会被烧掉。此外还可以直接打开油箱进行故障检测并根据检测结果进行多余接地线的拆除。 3.3接头过热故障诊断 接头过热故障在电力变压器运行时很容易发生,一旦多次产生便会导致接头被烧断,继而影响变压器的正常运行。诊断接头过热故障时首先要分析变压器接头材质,通常铜、铝制成的电线都会受到周围环境的影响,而变压器接头一般为铜质,一旦周围环境湿度较大,与铝制电线接触就容易产生化学反应导致接头过热。采用专用接头进行连接可以解决这一问题,同时采用普通连接方式,使得连接处为一个平面,并保持一定清洁度,这样能够有效避免接头过热故障的发生。 结束语 总之,电力变压器在运行过程中会出现很多复杂的障碍,如果能有效地评估变压器的运行状态,就能及时的避免一些障碍的发生,这就可以减少输电单位的经济损失,还能保证消费者稳定安全的用电。电力变压器状态评估和故障诊断的方法还有很多,这就需要电力工程人员结合先进的理论知识,在实践中不断探索。 参考文献 [1]石金光.电网远程运维管理系统的设计与实现[D].吉林大学,2017. [2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学,2013. [3]郑娜.电力变压器状态评估和故障诊断的研究[D].华北电力大学(河北),2015.

相关文档
相关文档 最新文档