電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的研究

董家盈

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于電力資源的需求也在逐漸增多。變壓器能夠保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，但是由于變壓器運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，很容易導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障，造成整個(gè)供電系統(tǒng)癱瘓，所以必須要對(duì)變壓器故障進(jìn)行詳細(xì)的分析。利用電氣試驗(yàn)來(lái)研究變壓器故障的主要成因，并且進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的解決對(duì)策，提高變壓器故障的處置效率，保證我國(guó)電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn) 變壓器 故障分析 應(yīng)用策略

變壓器作為最主要的輸變電設(shè)備，在運(yùn)行的過(guò)程中，由于其處于電力系統(tǒng)末端配，所以變壓器的整體數(shù)量和總?cè)萘糠浅｝嫶螅坏┳儔浩鞒霈F(xiàn)故障，則很容易造成整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行受到影響，所以必須要加強(qiáng)對(duì)于變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行防護(hù)。在對(duì)變壓器進(jìn)行故障檢查時(shí)，最主要的還是應(yīng)該利用電氣試驗(yàn)對(duì)變壓器故障的成因進(jìn)行綜合的判斷，促進(jìn)變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 變壓器的主要結(jié)構(gòu)

變壓器的主要結(jié)構(gòu)包括初級(jí)線圈、次級(jí)線圈以及磁芯等，利用電磁感應(yīng)的原理，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，最常用的供電裝置之一。利用變壓器能夠保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，具有隔離、變換電壓電流、阻抗變換等功能。隨著變壓器的快速發(fā)展，已經(jīng)逐漸出現(xiàn)了油浸式變壓器、組合式變壓器、干式變壓器以及配變變壓器 等不同的類型[1]。

2 變壓器主要的故障及原因

2.1 繞組形變故障

在變壓器中，如果因?yàn)槎搪冯娏鞫鴮?dǎo)致變壓器內(nèi)部受到?jīng)_擊，就很容易出現(xiàn)繞組故障。電網(wǎng)中實(shí)際運(yùn)行的電力變壓器，經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴煌脑蚨艿蕉搪冯娏鞯臎_擊，其中最嚴(yán)重的就屬于近期短路故障，短路沖擊電流能夠使得變壓器的繞組承受的電動(dòng)力瞬間升高至數(shù)百倍，導(dǎo)致繞組溫度急速升高，所以線圈的機(jī)械能變?nèi)酰鹱儔浩骼@組故障。

當(dāng)變壓器遭遇短路電流沖擊之后，很難承受如此強(qiáng)大的短路電動(dòng)力，所以會(huì)產(chǎn)生故障，由于受到短路沖擊而引發(fā)變速器故障已經(jīng)逐漸成為主要的原因之一。

在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，要想檢測(cè)短路沖擊電流則必須進(jìn)行離線檢查，但是卻并不能夠靈活地反映出變壓器繞組故障，而且準(zhǔn)確性也不高，所以這就導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，存在一定的安全隱患。還有一些變壓器的繞組線圈出現(xiàn)比較小的變形時(shí)，并沒(méi)有破壞絕緣 所有的檢測(cè)都能夠正常，這樣就導(dǎo)致頻率響應(yīng)法以及“短路阻抗法 ”，均不能夠準(zhǔn)確地判斷繞組存在的故障。而在變壓器故障診斷中，通過(guò)利用離線吊芯檢查的方式，不僅會(huì)消耗大量的人力、物力、財(cái)力，對(duì)變壓器自身也會(huì)造成一定的影響，所以必須要改進(jìn)檢測(cè)方式，通過(guò)實(shí)時(shí)在線準(zhǔn)確地判斷變壓器繞組故障的原因[2]。

2.2 鐵芯故障

一般的變壓器鐵芯都是由非線性鐵磁材料硅鋼片構(gòu)成，但是由于硅鋼片在交變磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度會(huì)逐漸的變化，所以導(dǎo)致磁質(zhì)伸縮影響了芯片勵(lì)磁頻率。當(dāng)硅鋼片的磁致伸縮率增大時(shí)，鐵芯的形變量也會(huì)增加，導(dǎo)致鐵芯的振動(dòng)頻繁，如果鐵芯磁質(zhì)伸縮變化周期是交流電壓周期的一半，所以就會(huì)造成變壓器鐵芯振動(dòng)頻率以100Hz為基礎(chǔ)，但 實(shí)際上由于變壓器鐵芯的振動(dòng)除了有基頻振動(dòng)以外，還包含基頻整數(shù)倍的高頻附加振動(dòng)信號(hào)，導(dǎo)致磁致伸縮非線性以及鐵芯內(nèi)框和外框的磁路徑長(zhǎng)短存在區(qū)別，造成高次諧波分量，導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)信號(hào)的波形并沒(méi)有呈現(xiàn)出正弦分布。主要的原因在于變壓器鐵芯內(nèi)部的絕緣層破損，或者出現(xiàn)紙板受潮的情況[3]。如果變壓器的油箱底部存在大量的油漬，很有可能導(dǎo)致自身的絕緣性能下降，當(dāng)變壓器箱體的金屬零件出現(xiàn)脫落時(shí)，也會(huì)造成硅鋼片局部短路的問(wèn)題，而鐵片內(nèi)部的硅鋼片表面，如果出現(xiàn)絕緣漆脫落的問(wèn)題，也會(huì)造成鐵芯暴露在空氣中，引發(fā)變壓器故障。

3 電氣試驗(yàn)在變壓器故障中的具體應(yīng)用

3.1 電氣試驗(yàn)

電氣試驗(yàn)必須按照相關(guān)流程和相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，充分保證電氣試驗(yàn)中的各項(xiàng)電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確。在電氣試驗(yàn)過(guò)程中必須要嚴(yán)格按照實(shí)際情況來(lái)開(kāi)展對(duì)比工作，這樣才能夠保證對(duì)具體的電氣試驗(yàn)情況來(lái)進(jìn)行分析，當(dāng)變壓器進(jìn)行電氣試驗(yàn)判斷時(shí)，也應(yīng)該及時(shí)對(duì)變壓器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷[4]。通過(guò)恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析來(lái)發(fā)現(xiàn)變壓器可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題，對(duì) 應(yīng)問(wèn)題 及時(shí)的排查故障。在電氣試驗(yàn)的過(guò)程中，最主要的就是對(duì)電氣試驗(yàn)流程進(jìn)行全面的掌握，根據(jù)電氣試驗(yàn)的數(shù)據(jù)以及存在的故障類型進(jìn)行綜合判斷，這樣才能夠采取 相應(yīng)的措施解決故障。

3.2 電氣試驗(yàn)的判斷方式

電氣試驗(yàn)的方法可以對(duì)變壓器內(nèi)部存在的故障進(jìn)行判斷，并且可以直接對(duì)故障位置進(jìn)行定位。由于在開(kāi)展電氣試驗(yàn)的過(guò)程中，許多電氣試驗(yàn)的難度比較大，所以并不非常適合開(kāi)展電氣檢測(cè)，例如短路電氣試驗(yàn)、局部放電、電氣試驗(yàn) 等，不僅會(huì)導(dǎo)致變壓器電壓容量增長(zhǎng)，而且也會(huì)導(dǎo)致變壓器的等級(jí)增加，所以造成電氣試驗(yàn)難度也在增加。為了能夠更好地應(yīng)用電氣試驗(yàn)判斷方法，可以利用色譜分析的方式來(lái)保證電氣試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且制定相對(duì)應(yīng)的電氣試驗(yàn)方案，保證準(zhǔn)確效率，提高變壓器故障檢測(cè)的效果。

在前期檢查的過(guò)程中，對(duì)電氣試驗(yàn)的危險(xiǎn)性、嚴(yán)格性和精準(zhǔn)性，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆治雠c判斷。在電氣試驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行積極的準(zhǔn)備工作，能夠保障高壓電氣附近的減速范圍以及具體的目標(biāo)控制，例如要事先進(jìn)行停電通知、保證路障的設(shè)置，而且還應(yīng)該保證試驗(yàn)范圍產(chǎn)生的影響降到最低。在對(duì)高壓電氣絕緣電氣試驗(yàn)分析的過(guò)程中，最主要的就是利用先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)以及智能專家意見(jiàn)對(duì)設(shè)備電氣試驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行模擬，保證電氣試驗(yàn)方案的精準(zhǔn)程度 還應(yīng)該讓負(fù)責(zé)人員加強(qiáng)安全保障。促進(jìn)電氣試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)更加的連貫通暢，利用相關(guān)的保障來(lái)對(duì)電氣試驗(yàn)進(jìn)行合理的管束和制約，保證電氣試驗(yàn)的安全性和穩(wěn)定性。在電氣試驗(yàn)過(guò)程中，為了提高電氣試驗(yàn)的安全性和電氣試驗(yàn)質(zhì)量科學(xué)合理的法律法規(guī)進(jìn)行指導(dǎo)，這樣才能夠保證電氣試驗(yàn)的過(guò)程符合實(shí)際操作，對(duì)專門(mén)的法律法規(guī)進(jìn)行指導(dǎo)，保障工作人員的整體素質(zhì)和技能符合實(shí)際要求，充分認(rèn)識(shí)到安全性的重要作用，才能夠保障電氣試驗(yàn)的整體效果和整體質(zhì)量，根據(jù)不符合規(guī)定的措施進(jìn)行分析，制定嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲措施，保證高壓電氣絕緣電氣試驗(yàn)更加的科學(xué)規(guī)范[5]。

3.3 電氣試驗(yàn)的主要作用

通過(guò)電氣試驗(yàn)檢測(cè)變壓器的過(guò)程中，能夠?qū)ψ儔浩鞯膿p耗問(wèn)題進(jìn)行分析，有效保障電壓器的線路正常運(yùn)行，如果電力系統(tǒng)中變壓器的線路出現(xiàn)摩擦，或者造成變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障而導(dǎo)致內(nèi)部氣體含量增加的問(wèn)題，也會(huì)引發(fā)故障。可以通過(guò)恰當(dāng)?shù)碾姎庠囼?yàn)方式及時(shí)對(duì)變壓器故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，明確故障的具體位置，并且對(duì)特定的故障點(diǎn)進(jìn)行處理保證變壓器穩(wěn)定運(yùn)行[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，由于電氣設(shè)備運(yùn)行的壓力不斷增大，所以變壓器出現(xiàn)故障的情況也在不斷增多，為了能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就必須對(duì)變壓器產(chǎn)生故障的具體原因進(jìn)行定位。通過(guò)利用電氣試驗(yàn)的方式，對(duì)變壓器存在故障的原因進(jìn)行判斷，也能夠促進(jìn)變壓器正常的進(jìn)行工作，而且還能夠定期對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)，提高變壓器的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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[2] 許強(qiáng)唯，劉軍.電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測(cè)中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2018（18）：103-104.

[3] 高一晟.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（20）：46-47.

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[5] 李洋，李朋，田新，等.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（13）：151-152.

[6] 龍光權(quán).電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（2）：268-269.