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配电变压器故障类型及状态检修技术
发布时间:2018-5-8  作者:王俊融 杨 婧 宋 强 欧家祥 张俊玮  来源:《中国高新科技》杂志  浏览量:1328
摘要:在电网运行过程中,变压器运行状态是否良好对电网运行的稳定性和安全性有比较大的影响。文章首先对配电变压器运行过程中常见的故障类型进行了分析,然后对变压器状态检修技术进行了探讨,降低了事故发生率,保证了变压器的安全运行。 关键词:配电变压器;磁路故障;绝缘系统 

1 变压器常见故障类型及其原因

1.1 磁路故障

一般变压器磁路出现的故障有以下几种原因:

1)穿芯螺栓的组成部件绝缘管被其他物体击穿、位移、破碎或不够长,会造成铁芯娃钢片的短路,继而产生局部涡流;一旦两个以上的穿心螺栓发生这样的状况,就会产生短路胆,并产生严重的发热情况,整个铁芯都可能被烧毁。过热的状况也可能将绝缘的线段烧毁,使相邻的线路短路。

2)铁芯娃钢片,发生损坏、老化,也会产生循环涡流,在这种情况下会过热,威胁绕组以及铁芯的安全。

3)当位于铁芯上的铁辄连接方式是对接时,一旦铁辄与铁芯柱之间的连接出现裂缝,就会有涡流产生而导致过热。

4)位于铁芯内部的接地片太长,容易与铁芯硅钢发生衔接,导致局部短路,局部温度过高,严重时会将接地的铜片熔断,产生放电。

5)在变压器发生压板丁的移动或绝缘体的破损时,金属开口会因为另一侧压板钉而闭合,造成短路环流,引起严重的过热。

1.2 绝缘系统的故障损坏

对于发生故障的绝缘体,其绝缘部分、发生损坏的原因、形式也是很复杂的,一般有下列几种形式:

1)变压器绝缘部件破损的重要因素之一就是绝缘受潮。

2)当变压器长时间处于负荷过长的时间时,因为缺少对绝缘系统的保护。容易引起绝缘油的老化。变压器的绝缘系统会加速老化。同时线上会附有油泥,容易引起电气的击穿。

3)因为变压器的结构密封不好而引起渗漏油。

4)受到振动频率、周围温度、材料性质的影响,造成渗漏油。

1.3 绕组故障损坏

造成绕组破坏的原因是多因素的,而且各种因素之间是互相影响的,通常情况下的故障原因如下:

1)目前的大型的变压器采用的是纠结式或绕组式。这种结构有较多的接头,一旦在纠结线段间接触不良,会引起局部温度过高,导致绝缘系统受到损害,引起阻间出现故障。

2)当变压器的外部短路遭到破坏时,尤其是在近区出口,发生短路冲击时,某一段绕组或多条绕组可能出现错位,虽然这种绕组立即发生击穿的概率不大,但变压器在运行时,会产生电磁力,导致铁芯螺栓发生松动,或由于变压器受到反复的冲击,使位于相邻错位匣间的绝缘体被击穿,引起绕组的错位,产生变形破损。

3)用绝缘塾块进行隔离的线段,构成了一个整体的变压绕组,加入变压绕组的裕度不足,会削弱绝缘垫的弹性,使整个绕组的完整性遭到破坏。在变压器带负荷的时间段,因为电磁力引起了严重的震动,造成绕组的导线发生错位,严重时引起电阻间的短路。

4)在电应力或电磁力的冲击之下,变压器会受到一定程度的负荷波动,也是极容易导致绕组破损的。

5)持续的变压器过负荷容易引起变压器的温度升高,导致绝缘体变脆,绝缘体最终会发生脱落、短路,损坏。

6)变压器的电压发生改变时,一旦外部的分接与内部不一致,就会造成分解错位,在操作时,如果分接调整不合理,会引起绕组的破坏。

2 状态检修的概念和优点介绍

当前,供电企业主要的管理方式是事后维修以及定期的检修,这具有合理性,但该模式缺乏对设备实际情况的考虑。同时因为过大的检查工作,在检修人员缺乏、电网规模又比较大时,也存在很多问题。此外,为了满足客户的要求,保证用电的安全性,进行停电检修也越来越难。根据监测到的变压器的状态来对变压器的状态进行检修,同时对出现异常的变压器进行维修。在变压器发生故障前,对变压器进行状态的检查,对变压器进行恰当的维修,提高准确性。在对变压器的运行状态进行监测后,才能进行维修,依据设备的运行状态进行维修。

进行状态检修有以下3个优点

1)合理安排维修工作,减少检修不够或检修过度的情况,保持检修的合理性。

2)避免出现盲目检修的状况,减少了变压器进行检修会给用户造成的影响,延长了变压器的使用年限。

3)变压器在使用状态中出现的问题能够及时发现,检查并处理绝缘缺陷。变压器的状态检修的步骤如下:状态检修信息收集→设备状态评价→设备风险评估→设备风险评估→检查策略→是否需要检修(否则运行,是则进行下一步)→检修计划→检修实施→检修绩效评估

3 状态检修技术在变压器管理中的应用

3.1 基础管理工作

基础工作是进行状态检修的管理。运行人员要做好对于变压器设备运用状况的记录,包括技术资料、相关会议记录、实验数据、出厂报告等。同时也要记录安装报告、铭牌阐述、巡检记录、运行资料等,还要掌握包括诊断性实验报告、技术改造资料、检修资料、反措实施等,对同一型号的有家族缺陷的设备要进行整理记录。

3.2 变压器信息

收集变压器状态检修的相关信息,如下:

1)变压器运行状况。包括变压器中低压附近的短路电流的情况、短路的次数、变压器的负荷数据、变压器的温度变化、温度过高的情况、油色谱、接地线的腐蚀情况等。

2)对于变压器的情况进行巡视。巡视内容包括变压器的油位、是否漏油、油温情况,变压器在使用过程中的噪声、变压器的震动状况、是否表面产生腐蚀、以及呼吸器的情况等。(3)记录变压器的实验阶段的数据。数据记录包括变压器的直流电的测试、绕组电容量、短路绕组、油中水分、极化指数、铁芯绝缘电阻等。对上述数据进行分析。

4)变压器运行状况。变压器的绝缘管的情况、是否发生放电等。

5)记录变压器套管的实验阶段数据。数据记录包括绝缘管的电阻、红外的温度测量、油中含有的水分的含量等。

6)冷却系统的使用状况。

7)装有载调压分接开关的变压器的使用情况。

8)非电量保护的变压器的保护状况。

3.3 开展变压器状态评价与状态检修

通过红外测温、智能检查等手段对变压器的运行状况进行检查,将设备的变化情况用曲线进行表示,同时对设备的运行状况进行评析,再通过加权平均的计算方法来检测设备的运行。

对于变压器的运行状态,有注意、异常、正常、和重大异常4种情况。正常状况指的是变压器处于稳定状态,数据符合相关要求;注意状态指的是变压器处于不稳定状态,多个指标均不在标准范围之内;异常状态指的是变压器出现指标的异常,虽然变压器可继续工作,但能发现其已脱离正常轨道;重大异常指的是变压器只能维持较差的运行状态,运行时间短,需立即停止变压器的运行。

在状态评估中发现问题时,对于不涉及停电的,将其进行检修并消缺;变压器在出现本体停电的情况时,根据计划工作进行有组织的消缺;发现重大缺失时,监视其发展的趋势,发现问题立即处理,进行停电安排。

4 结语

综上所述,在配电站变压器运行管理过程中,利用状态检修技术可实时对变压器的运行状态进行分析和评测,降低设备检修工作量,提升了管理效率,降低了配电变压器检修成本,取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]于涛,罗磊.变压器常见故障处理及日常维护[J].黑龙江科学,2017,(24).

[2]赵云峰,张永强,聂德鑫,等.基于模糊和证据理论的变压器本体绝缘状态评估方法[J].电力系统保护与控制,2014,(23).


收稿日期:2018-03-11

作者简介:王俊融(1988-),男,四川安岳人,贵州电网有限责任公司电力科学研究院工程师,硕士,研究方向:电能计量。

 

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