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        煤化工變壓器的運(yùn)行故障及診斷處理

        2021-01-08 08:32:21劉壯壯陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司陜西榆林719000
        化工管理 2021年27期
        關(guān)鍵詞:變壓器故障分析

        劉壯壯(陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司, 陜西 榆林 719000)

        0 引言

        變壓器是一種十分重要的設(shè)備,同時也是供電系統(tǒng)當(dāng)中的重要元器件。因此,該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),會直接影響到化工企業(yè)的自身施工,主要體現(xiàn)在施工安全與施工效率方面。在其化工廠變壓器的運(yùn)行過程中,經(jīng)常會受到化工廠特殊環(huán)境的影響。導(dǎo)致變壓器會在具體的運(yùn)行過程中出現(xiàn)各種類型的故障信息。對于這種問題,則需要有效的保障對其中各種故障進(jìn)行分析與處理,從而保證煤化工的順利生產(chǎn)。

        1 化工廠變壓器常見故障問題

        1.1 鐵芯故障

        鐵芯故障問題成為了現(xiàn)階段變壓器出現(xiàn)的主要問題。對于這種故障,主要就是由于鐵芯在實(shí)際使用的過程中出現(xiàn)局部發(fā)熱的情況;同時在少數(shù)情況下,也會由于鐵芯因被禁錮在螺桿當(dāng)中,從而出現(xiàn)了局部的絕緣不良,進(jìn)而導(dǎo)致局部發(fā)熱的出現(xiàn)?,F(xiàn)階段在研究的過程中,發(fā)現(xiàn)鐵芯的局部發(fā)熱問題當(dāng)中,基本上可以分為內(nèi)部因素與外界因素這兩種故障誘導(dǎo)因素。而在變壓器內(nèi)部鐵芯多點(diǎn)接地,同時在鐵芯之間的絕緣膜出現(xiàn)不同程度的短路問題之后,也會導(dǎo)致變壓器的繞組出現(xiàn)嚴(yán)重老化。另外,也會導(dǎo)致鐵芯內(nèi)部局部出現(xiàn)發(fā)熱問題。因此,以此變壓器的輸入電壓高于額定電壓,或者在接入能源的電壓方面出現(xiàn)不穩(wěn)定地情況,就會直接導(dǎo)致在變壓器的外部線路上出現(xiàn)不同程度的短路問題;同時,對于鐵芯緊固螺桿而言,也會受到絕緣性不良的影響,導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)局部的發(fā)熱問題。因此,就需要對這樣的故障問題處理,進(jìn)行針對性的測試與分析,以此判斷電阻是否滿足實(shí)際的使用需求。

        1.2 繞組故障

        出現(xiàn)的繞組故障問題,就是一種變壓器在實(shí)際的運(yùn)行中,所經(jīng)常困擾工作人員的故障類型。同時,這種故障也會對變壓器的使用壽命造成直接的影響。例如,在變壓器的實(shí)際運(yùn)行過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)相間短路以及繞組短路。這些故障問題都是由于在實(shí)際的變壓器繞組過程中,出現(xiàn)了不同程度的繞組老化問題,因此在實(shí)際的變壓器制作過程中就需要對其繞組壓制不緊的問題進(jìn)行針對性的分析,以此避免出現(xiàn)絕緣老化的問題。同時,變壓器在高負(fù)荷的運(yùn)行過程中也會釋放出大量的熱能,因此就會在實(shí)際的使用中讓變壓器加速老化。同時,在變壓器受潮之后,也會導(dǎo)致絕緣位置出現(xiàn)一定膨脹,并當(dāng)一些變壓器的油道出現(xiàn)阻塞問題之后,容易導(dǎo)致繞組故障的發(fā)生。這樣的故障問題,如果得不到及時的解決,就會直接影響到電流保護(hù)以及傳動保護(hù)的動作,對整個電力系統(tǒng)都造成直接的不良影響。

        1.3 套管故障

        現(xiàn)階段出現(xiàn)的套管故障問題,并不會經(jīng)常在變壓器的實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)[1]。但是,這種故障問題的出現(xiàn)會直接對整個化工廠生產(chǎn)工作造成不良的影響,從而帶來較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在現(xiàn)階段常見的一些故障問題,主要包括爆炸、漏油等。這些類型的故障問題的出現(xiàn),主要與套管的初步設(shè)計有關(guān)聯(lián),同時也相應(yīng)地受到工作過程中的人為因素的影響。一旦套管在實(shí)際的使用過程中,無論是在經(jīng)驗(yàn)還是在處理手段上存在不合理,都會導(dǎo)致套管在實(shí)際的運(yùn)行過程中,出現(xiàn)污垢和灰塵過多的情況而受到影響,進(jìn)而導(dǎo)致套管出現(xiàn)嚴(yán)重的故障問題[2]。

        1.4 瓦斯保護(hù)故障

        瓦斯保護(hù)措施一直都是保護(hù)變壓器的重要形式,因此對整個變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生著直接的影響?,F(xiàn)階段所使用的變壓器瓦斯保護(hù)工作,主要分為兩種不同的類型,分別為輕瓦斯、重瓦斯兩種形式[3]。一旦保壓器出現(xiàn)輕微的故障,就會使得變壓器當(dāng)中的輕瓦斯保護(hù)模式啟動;但是僅僅會發(fā)出一定的警報信號,終究不能在斷閘位置進(jìn)行有效的處理。當(dāng)下一般導(dǎo)致變壓器的輕瓦斯故障產(chǎn)生的因素,主要是受到接觸不良、絕緣老化等。另外,在變壓器的實(shí)際運(yùn)行過程中,一旦在內(nèi)部出現(xiàn)了一定程度的短路,例如出現(xiàn)多相短路、繞組短路以及鐵芯短路,都會導(dǎo)致變壓器啟動重瓦斯保護(hù)動作,進(jìn)而對整個變壓器造成較為嚴(yán)重的影響。

        2 變壓器的常規(guī)故障診斷分析

        現(xiàn)階段在對變壓器進(jìn)行故障分析過程中,有著諸多類型的診斷模式,以此就需要保障相關(guān)測試人員可以很好地結(jié)合其故障的實(shí)際特征,并加上對過去工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)為前提,制定針對性的故障方案。

        在現(xiàn)階段比較常見的故障診斷方式,主要分為幾種不同的類型。首先,是直觀法的使用,就是維護(hù)人員需要對變壓器在出現(xiàn)故障時,可以對其異常情況進(jìn)行直觀性的檢查,主要對變壓器是否出現(xiàn)破裂、冒煙等現(xiàn)象進(jìn)行觀察,同時使用一些先進(jìn)的儀器設(shè)備,對其運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行檢查,以監(jiān)測其是否運(yùn)行正常,以此判斷是否發(fā)生了保護(hù)動作信號[4]。其次,也有使用絕緣電阻進(jìn)行試驗(yàn)的方式,這樣就可以有效地利用絕緣電阻的試驗(yàn)方式,進(jìn)而對其變壓器當(dāng)中的員整體受潮情況,以及對于部件表面的受潮情況進(jìn)行評估,從而實(shí)現(xiàn)全面的檢查。在泄露電流實(shí)驗(yàn)法的使用中,當(dāng)下泄露電流試驗(yàn)測量的靈敏度較高,因此就可以很好地在變壓器出現(xiàn)故障問題之后,對其開展針對性的測量。特別是對于一些密封不嚴(yán),或者出現(xiàn)套管裂紋的故障,能起到良好的檢測作用。而在使用的交流耐壓實(shí)驗(yàn)法之后,其方法可以很好地在變壓器的主絕緣當(dāng)中,進(jìn)行局部缺陷方面的檢測與分析,進(jìn)而保障對繞組的絕緣受潮、開裂以及繞組的松動問題,進(jìn)行針對性的檢測??蛰d試驗(yàn)法的使用,是利用空載試驗(yàn)對變壓器現(xiàn)階段運(yùn)行中的鐵芯多點(diǎn)接地、鐵芯硅鋼片的老化程度進(jìn)行檢測,可以實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的檢測與分析,可以很好地對其繞組進(jìn)行故障方面的良好分析與判斷。最后,也會用繞組變形的試驗(yàn)方式,對其線圈在高頻狀態(tài)下的繞組結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理地分析,進(jìn)而取得較精確的故障判斷效果。

        3 變壓器人工智能診斷方式

        3.1 專家系統(tǒng)

        當(dāng)下專家系統(tǒng)的構(gòu)建,就構(gòu)建一種由專家知識庫、推理機(jī)制、用戶接口以及解釋機(jī)制所構(gòu)成的系統(tǒng)。對于這種專家知識庫的使用,已經(jīng)成為了現(xiàn)階段在煤化工領(lǐng)域進(jìn)行故障分析的重要方式。當(dāng)下在應(yīng)用專家系統(tǒng)的過程中,可以較好地從故障表象,逐漸轉(zhuǎn)變到故障的本質(zhì),以此形成一個良好的推理過程。其次,在進(jìn)行分析的過程中,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)往往有十分明確的概念,因此就使得在這樣的分析過程中,能夠利用較為清晰的推理路徑,對其應(yīng)用的優(yōu)勢進(jìn)行良好的分析,這樣才可以充分地保障變壓器的實(shí)際運(yùn)行中,可以對出現(xiàn)的故障問題實(shí)現(xiàn)針對性的分析與處理。系統(tǒng)處理之后極大地降低了相關(guān)維護(hù)人員工作量,并可以很好地為工作人員提供相應(yīng)的幫助。

        在專家知識庫當(dāng)中的知識都是來自于變壓器當(dāng)中的專業(yè)知識,因此就可以很好地納入變壓器的故障類型、成因、診斷技術(shù)等方面的知識,以此就可以有效的為工作人員提供可靠的信息內(nèi)容。但是對于這種技術(shù)而言,始終缺乏系統(tǒng)的深度,因此就使得系統(tǒng)自身的學(xué)習(xí)能力較差,因此就需要利用人工的方式,對其各種處理知識的獲取。這樣的發(fā)展方式下,便會導(dǎo)致存在著一定程度的推理與處理效率的制約。

        3.2 人工神經(jīng)系統(tǒng)

        在變壓器故障診斷的過程中,經(jīng)常會使用到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這是一種利用大腦相似的處理單元,通過對單元的連接,使得形成較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系。這種處理方式與人類的大腦思維方式相似,因此就是一種人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡化與模擬。在實(shí)際的運(yùn)行過程中,可以很好地發(fā)揮出學(xué)習(xí)、記憶、歸納方面作用。特別是在煤化工的生產(chǎn)加工過程中,可以很好地發(fā)揮出故障處理的優(yōu)勢。例如,在故障分析的過程中,其使用的故障診斷工具較為高效,同時處理的適應(yīng)力也較強(qiáng)。相比較傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)診斷方式,就可以有著較高的優(yōu)化效果。但是,這種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的使用方式,在進(jìn)行變壓器的故障診斷過程中,始終存在著知識專業(yè)性不足,同時解釋機(jī)組無法發(fā)揮出應(yīng)用價值的問題。當(dāng)下的故障診斷發(fā)展中,就需要將這種人工神經(jīng)系統(tǒng),進(jìn)行全面的升級與優(yōu)化。

        4 變壓器維護(hù)

        現(xiàn)階段變壓器運(yùn)行的過程中,由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為的復(fù)雜,因此為了保障變壓器可以穩(wěn)定地運(yùn)行下去,就需要開展針對性的維護(hù)與管理。在現(xiàn)階段的維護(hù)與管理的過程中,重要包含著對變壓器的內(nèi)部與外部的檢修內(nèi)容。通常情況下,為了實(shí)現(xiàn)良好的監(jiān)測,往往要基于規(guī)定內(nèi)容,對其套管的瓷群外部進(jìn)行針對性的分析,以此保障套管的瓷群有著較高的穩(wěn)定性。另外,在運(yùn)行的過程中,還需要重視起各種部件的完整性,以此能夠讓其在實(shí)際的運(yùn)行中,不會受到零部件的影響,進(jìn)而可以發(fā)揮出自身的價值,利用良好的維護(hù)方式,提升運(yùn)行的效果。

        5 結(jié)語

        綜上所述,在當(dāng)下的煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,只有充分地保障變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性,才可以有效的提升生產(chǎn)加工的整體效率。特別是對于煤化工電氣產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行,往往會有著較為復(fù)雜的運(yùn)行模式與運(yùn)行邏輯,更加需要工作人員提升故障的分析能力。

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