變壓器繞組故障振動監測的研究現狀

陳家佳, 紀冬梅

(上海電力大學 能源與機械工程學院, 上海 200090)

電力變壓器是組成復雜電網以及較大電力系統不可或缺的重要設備,其安全運行對電網安全具有重大意義。大型電力變壓器的故障主要分為內部故障和外部故障2種。內部故障主要分為繞組故障、鐵心故障、分接開關故障及其他故障,是變壓器的主要故障方式。其中繞組故障所占比例很高[1],如2004年全國110 kV及以上電壓等級的變壓器事故中有約70%事故的原因為繞組故障[2]。

根據電網事故統計分析可知,出口短路故障是導致大多數變壓器故障的原因。在短路電流的沖擊下,繞組會產生松動及變形,而隨著沖擊次數的不斷累加,其變形程度也在不斷增加。這將導致繞組在振動加劇的同時,機械性能不斷下降。當短路事故再次發生時,其機械性能下降導致抗短路性能下降,最終導致故障的發生[3]。在這種情況下,壓緊線圈是變壓器維修的主要方式[4]。

變壓器的安全性能影響其可靠性、電能質量和經濟成本。電力變壓器發生災難性故障可能會對環境造成嚴重影響,如火災、變壓器漏油等。因此,對變壓器進行在線監測以及故障診斷十分必要。電力變壓器繞組狀態監測系統的開發能夠在整個電力變壓器生命周期內降低成本,提高電力變壓器的可用性和可靠性。故障診斷后采取技術措施可延長其使用壽命,從而保障電網的安全。由于變壓器故障的主要原因是因繞組變形、繞組和鐵心壓緊松動等引起的機械故障,因此開展變壓器繞組故障診斷研究具有十分重要的意義?！?br>