曹曉斌（云南省水利水電學(xué)校,昆明650201）

淺析電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法

曹曉斌
（云南省水利水電學(xué)校,昆明650201）

在電力傳輸系統(tǒng)中，電力變壓器有是非常關(guān)鍵的部分，電力變壓器不僅是電力傳送的主要設(shè)施，也是能量轉(zhuǎn)換的主要設(shè)施，所以電力變壓器在工作時(shí)，它的安全性和穩(wěn)定性直接影響到電力傳輸網(wǎng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文就電力變壓器的狀態(tài)評(píng)估及故障診斷介紹了一些相關(guān)實(shí)用方法，望相關(guān)工作人員可以由此借鑒部分有益之處。

電力變壓器；狀態(tài)評(píng)估；故障診斷

1　引言

眾所周知，電力網(wǎng)傳輸轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵位置就是電力變壓器，整個(gè)電力網(wǎng)系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定可靠的運(yùn)作都取決于電力變壓器能否安全穩(wěn)定地運(yùn)行。因此，有效的評(píng)估電力變壓器的狀態(tài)，正確的運(yùn)行電力變壓器，遇到電力變壓器的故障要一定及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行診斷并對(duì)變壓器進(jìn)行維修護(hù)理，才能確保電力傳送網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)作，確保給相關(guān)企業(yè)及社會(huì)帶來(lái)穩(wěn)定地經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

2　電力變壓器狀態(tài)評(píng)估需要的參數(shù)

如何評(píng)估電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，才能達(dá)到最全面、最有效的結(jié)果，這就需要部分能體現(xiàn)電力變壓器工作狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)估判斷。通常來(lái)說(shuō)，通過(guò)直接手段得到電力變壓器的使用時(shí)長(zhǎng)模型是很難實(shí)現(xiàn)的，所以需要部分具體的運(yùn)行參數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)估分析電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。我們把這些能夠反應(yīng)出電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)參考量和數(shù)據(jù)統(tǒng)稱(chēng)為狀態(tài)量，即特征量。我們可以通過(guò)電力試驗(yàn)、非電力試驗(yàn)、不良運(yùn)行記錄、工作保存數(shù)據(jù)等方式來(lái)取得這些可以反映電力變壓器工作狀態(tài)的特征量，包括畫(huà)面、音效、表現(xiàn)、參數(shù)等。

變壓器的組成包括冷卻系統(tǒng)、分接開(kāi)關(guān)、套管、本體以及非電量保護(hù)，其中非電量保護(hù)包含油溫、油位指示計(jì)、氣體繼電器以及壓力釋放閥等。所以，只憑一個(gè)特征量來(lái)全面有效的評(píng)估電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)是很困難的，一定要結(jié)合多個(gè)特征量來(lái)進(jìn)行全面的準(zhǔn)確的分析評(píng)估，才能取得真正有效的結(jié)果。目前依據(jù)電力變壓器的檢修情形，我們把電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估影響因素分成以下幾個(gè)方面。

2.1變壓器電氣試驗(yàn)

變壓器電氣試驗(yàn)是用來(lái)反映電力變壓器的絕緣特性以及電氣的相關(guān)參數(shù)，主要包括吸收比、電阻、介質(zhì)損耗角正切、繞組直流電阻以及電阻。

2.2油氣中溶解的氣體評(píng)估

電力變壓器內(nèi)的油中可溶解的氣體豐富的包含著能反映電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)，我們一般使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線(xiàn)性映射功能，來(lái)對(duì)油中各成分氣體的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行評(píng)估分析，從而取得一個(gè)特征量。

2.3電力變壓器油特性

電力變壓器油是變壓器中最為重要的絕緣介質(zhì)，我們可以絕對(duì)變壓器進(jìn)行油實(shí)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)其中的油氣成分含量以及其油介質(zhì)損耗等參考量分析來(lái)評(píng)估電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。

2.4其他相關(guān)因素

我們?cè)趯?duì)電力變壓器評(píng)估參考除上述的三種主要因素外，還會(huì)通過(guò)電力變壓器的歷史運(yùn)行資料記錄、相關(guān)檢修記錄、相關(guān)附件的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行環(huán)境等因素來(lái)進(jìn)行分析評(píng)估。在這些因素中，歷史運(yùn)行資料記錄包括電力變壓器的相關(guān)保護(hù)設(shè)備工作情況、電力變壓器運(yùn)行的溫度、電力變壓器近區(qū)短路情況以及變壓器負(fù)荷情況等因素；相關(guān)附件運(yùn)行狀態(tài)主要檢測(cè)附件的相關(guān)檢測(cè)參數(shù)以及外觀(guān)的異常狀態(tài)；而運(yùn)行環(huán)境因素主要包括空氣的溫度濕度以及污染情況等參數(shù)。

3　電力變壓器的故障診斷方法

3.1變壓器漏油故障

若電力變壓器出現(xiàn)漏油故障，將會(huì)給輸電單位造成相當(dāng)嚴(yán)重的環(huán)境污染以及不可估量的經(jīng)濟(jì)效益損失，同時(shí)，電力變壓器還會(huì)受到不同程度的運(yùn)行穩(wěn)定與安全性的影響，從而影響到后面的電力傳輸與轉(zhuǎn)換。我們將電力變壓器漏油細(xì)分一下以集中情況。

（1）防爆管漏油。防爆管起到的作用就是保護(hù)電力變壓器的油箱，防止油箱出現(xiàn)爆裂破損。但是防爆管本身就是有玻璃膜結(jié)構(gòu)，其受震動(dòng)較易發(fā)生破裂損壞，若在玻璃膜發(fā)生破裂時(shí)不能及時(shí)進(jìn)行玻璃膜的更換，會(huì)使其中的紙絕緣受潮。若出現(xiàn)防爆管漏油故障，我們只需直接對(duì)防爆管進(jìn)行拆除，適當(dāng)改裝電力變壓器里的壓力釋放閥門(mén)就可以解決。

（2）油箱的焊接處漏油故障。若出現(xiàn)油箱的焊接處漏油故障，我們需要做幾下幾項(xiàng)工作：使用尺寸適合的鐵板對(duì)滲漏點(diǎn)實(shí)施焊接；若是三個(gè)面的連接處，則應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)際工作需求，對(duì)鐵板進(jìn)行適當(dāng)合理的裁剪為尺寸合適的三角形，然后再進(jìn)行焊接；若是兩個(gè)面的連接處，可將鐵板裁剪為紡錘狀，再進(jìn)行補(bǔ)焊。

3.2接頭過(guò)熱故障

若出現(xiàn)接頭過(guò)熱故障，則會(huì)燒斷接頭，電力變壓器進(jìn)而無(wú)法運(yùn)行。我們通常通過(guò)以下方法來(lái)解決此故障

（1）利用銅質(zhì)、鋁制的電線(xiàn)。電力變壓器的接頭一般都是銅質(zhì)的，但受周?chē)h(huán)境的影響較大，若工作環(huán)境濕度大，就不能使用鋁制電線(xiàn)進(jìn)行連接，在潮濕的環(huán)境，兩者會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。我們應(yīng)該在銅質(zhì)導(dǎo)體與鋁制導(dǎo)體進(jìn)行連接時(shí)，一端設(shè)為鋁制導(dǎo)體，一端設(shè)為銅質(zhì)導(dǎo)體的專(zhuān)用接頭。

（2）進(jìn)行普通連接。當(dāng)下電力變壓器一般都使用的是普通連接，但這就要求連接處必須是一個(gè)平面，而且接免必須保持干凈清潔，然后在干凈無(wú)污漬的接面上均勻平穩(wěn)的涂抹導(dǎo)電涂膏，以確保普通連接可以正常有效的接通。

3.3鐵心多出接地故障

操作規(guī)則以及使用說(shuō)明表明，電力變壓器中的鐵心只能有唯一一個(gè)部位接地，若出現(xiàn)兩處甚至三處多處的部位接地，則為鐵心多處接地故障。這會(huì)使鐵心無(wú)法正常運(yùn)行，電力變壓器的正常工作也會(huì)受其很大程度上的影響，我們應(yīng)當(dāng)使用直流電對(duì)其進(jìn)行刺激來(lái)解決這類(lèi)故障。具體做法為：首先全面拆除鐵心上的接地線(xiàn)，然后在鐵心和油箱之間進(jìn)行直流電刺激，可進(jìn)行多次直流電刺激，可燒掉多出來(lái)的接地線(xiàn)，此外也可直接打開(kāi)油箱進(jìn)行檢測(cè)，消除多出的接地線(xiàn)，這也可以解決鐵心多處接地的故障。

4　總結(jié)

總而言之，正常情況下，電力變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)受到各種直接、間接的因素影響，電力變壓器在運(yùn)行時(shí)必然會(huì)出現(xiàn)各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的狀況，以及一些影響正常運(yùn)行的障礙。若可以準(zhǔn)確的對(duì)電力變壓器的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，分析相關(guān)參數(shù)，就可以有效的避免部分障礙的發(fā)生，這樣不僅可以保證傳輸電單位的經(jīng)濟(jì)效益，也可確保用戶(hù)可以穩(wěn)定安全的用電。電力單位相關(guān)工作人員要確保自己能及時(shí)掌握相關(guān)先進(jìn)的知識(shí)，通過(guò)不斷實(shí)踐來(lái)提升自己的專(zhuān)業(yè)技能水平，從而了解掌握更多電力變壓器狀態(tài)評(píng)估以及故障診斷的方法。

[1]鄭含博.電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法研究[D].重慶大學(xué),2012.

[2]武中利.電力變壓器故障診斷方法研究[D].華北電力大學(xué),2013.

[3]袁曉杰.電力變壓器狀態(tài)評(píng)估方法及其在惠州局應(yīng)用[D].華南理工大學(xué),2012.