變壓器在線監測技術應用及質量控制

袁秋寧

（廣西電網有限責任公司梧州供電局，廣西 梧州 543000）

0 引言

當前我國電網建設速度加快，電力部門不斷優化現有電網結構，配網運行自動化水平不斷提升，造成配網電力變壓器結構愈發復雜，對電力變壓器運行技術提出了更高的要求[1]。配網電力變壓器和終端用戶相連，運行質量直接影響到用戶用電體驗，因此有必要做好相關研究分析工作。

1 電力變壓器故障成因、預測及檢修的重要性

1.1 故障成因分析

變壓器設備老舊，長時間運行且沒有進行定期保養維護，很容易出現擊穿內部絕緣的情況，最常見的就是高壓計量箱炸裂、燒壞避雷器等問題。少數變壓器處于超負荷運行，特別夏季用電量增加，變壓器負荷增加，擊穿內部絕緣，造成設備出現保護動作，影響到正常運行。

電力電纜型會出現被外力破壞的情況，時常被挖斷，造成電力變壓器跳閘、接地等故障；夏季雷暴雨天氣，造成樹木到落在電力變壓器上，出現電力變壓器跳閘；斷路器定值匹配不合理、電力變壓器規劃不科學等，也會影響到電力變壓器的安全運行。此外，用戶擴容造成負荷增加站內未及時調整定值造成斷路器故障等。

1.2 故障預測及檢修的重要性

電力變壓器運行，直接影響到電力供應及人們日常生活、工作，通過強化電力變壓器故障預測及檢修工作，可以滿足智能電網的建設需求。智能電網運行時受到電力變壓器運行的影響，因此要做好預測及檢修工作，及時發現可能存在的故障，采取有效的處理措施。通過故障預測可以提高故障檢修的針對性，提高檢修質量與效率，確保整個電網健康運行。同時，適當增加這部分的經濟投入，對檢修技術進行升級與優化，提高檢修質量與效率。

2 電力變壓器故障預測及檢修方法的分析

2.1 設備故障預測分析

2.1.1 合理運用監測設備

電力變壓器故障預測時可以選擇先進設備與技術，及時發現可能存在的故障問題。如，斷路器或變壓器故障預測時，可選擇壓力表、油溫表等監測電力變壓器的各項數據，盡可能選擇靈敏度高的儀器設備，準確預測各種設備故障，降低故障發生的可能[2]。

2.1.2 利用帶電和在線監測裝置

隨著我國電力系統規模增加，先進的智能化設備種類不斷增加，造成故障預測難度增加。通過帶電設備預測電力變壓器的故障，但這種預測存在不確定性。同時，利用先進監測系統時，要保證監測裝置的壽命大于被監測電力變壓器的壽命。選擇容易出現故障的位置設置監測點。如，監測設備電流時，需要利用避雷器獲取泄露的電流值。

2.1.3 利用紅外線技術的預測

電力變壓器運行時容易出現線路接觸不良的情況，繼而產生磁化、發熱等故障，因此可以利用紅外線技術預測這些發熱故障。利用紅外線技術檢測設備運行時的問題，了解可能存在的故障。而且實際中紅外線設備不用和電力變壓器接觸，就可以準確檢測電力變壓器故障。

2.2 設備故障檢修方法

2.2.1 利用高新技術進行電力變壓器的維護和檢測

首先，充分利用現代技術的管理，加強對數據的管理和監控。當前由于故障檢測系統的建立，大大方便了工作人員對和電力變壓器的監督，借助網絡技術，可以實時的了解電力變壓器的零部件以及相關的信息[3]。通過網絡技術，可以實時查看電力變壓器的運行情況。對于電力變壓器各個零部件工作狀態的監測可以在數字化的結構圖中觀看。屬性表的設置，可以讓工作維護人員根據具體的工作情況設定相應的工作狀態，從而及時對制定部分進行觀測處理，這可以及時有效的對電力變壓器的細節部分進行保養，在維護之后還能自動生成記錄，方便之后進行查看。

其次，在電力變壓器維護方面重視數據庫的應用。電力變壓器由于本身的復雜性，在進行全面分析時，需要對各種數據進行統籌分析，其中，利用數據庫，可以及時獲取海量的數據信息，實現對電力變壓器的數字化管理。并且這些數據支持多種外部鏈接方式，可以更好地進行查閱分析。電力變壓器在維修過程中可以充分利用這些數據信息，對于電力變壓器的狀態進行準確有效的評估。一旦在評估過程中發現數據存在任何異常，維修人員可以及時有效的開展針對性測試檢查，從而將問題及時解決，以免出現問題。借助技術手段助力電力變壓器的維修管理，不僅能夠提升工作效率，還能大大改善電力變壓器的安全性。

2.2.2 重視電力變壓器自身的養護和預防性維修

重視電力變壓器自身的日常養護和預防性維修對于提升設備的平穩性與安全性具有重要意義。在預防性維修時，應該重視換季時期的維護工作。由于電力變壓器運行本身對天氣就有一定的依賴性，因此在換季時，由于天氣因素的變化，應該引起足夠的重視，通過重點時期的重點維護，可以大大提升電力變壓器運行的安全系數，降低故障的發生率。

另一方面，為了進一步降低電力變壓器維修工作的難度，需要提升對技術的應用水平。積極向國外學習先進經驗，結合我國電力變壓器運行的特點，就當前影響安全穩定性的因素，進行針對性排查，并融合大數據技術建設信息平臺，及時對電力變壓器的運行數據和維護信息進行收集分析，從而在日常養護過程中，提升工作效率。將預防性維修工作作為常態工作嚴格落實。在設備具體運行時，一定要注意兩點：第一，對電路進行排查。電路安全是設備穩定運行的先決條件，所以在設備運行前一定要對電路進行仔細、全面檢查，無論是外觀還是性能上存在的問題，都要及時處理。第二，對設備自身工作狀態進行檢查，該步驟主要是檢查設備是否能夠穩定運行，是否存在漏電等可能，保證設備使用安全[4]。

2.2.3 做好檢修現場安全管理

電力現場檢修時，受到環境、人員、設備等因素影響，使得檢修人員面臨安全風險。針對這種情況，需要制定完善的檢修現場安全責任制度，通過制度落實培養與提升員工的安全意識。需要工程建設過程中明確干部職工的責任，減少安全事故的發生。具體應該做好以下幾個方面的工作：

樹立“安全第一”的思想，相關人員主動承擔相應的安全責任；第二，重視對安全生產資金的投入，并且安排指定人員進行管理，確保責任到人；第三，協調各環節、工序之間的關系，保證安全管理工作穿插其中，提高現場檢修安全管理質量；第四，加強對日常工作的管理，及時反饋安全生產的具體工作，并重視對責任機制的考核，不斷完善管理制度。及時有效的安全監管，可以把安全隱患和危險消除在萌芽之中，避免危險帶來的人身、財產的損害，總結、歸納及分析檢查結果，取長補短，提高檢修現場安全管理質量，完善安全監管體系。制定完善全面的現場檢修安全管理機制，不僅便于相關管理部門工作的開展，在處理各項事務和矛盾時能夠做到有章可循、有法可遵，而且能規范和提升現場檢修，規范使用和管理章程。在制定現場檢修安全管理機制時，一定要綜合考慮，將各部門結合起來，集思廣益，對過往工作中存在的問題，取得的經驗、典型案例等拿出來探討交流，一起制定出一份科學、實用、符合要求的管理機制。

2.2.4 電力變壓器狀態檢修方法

（1）分析油中溶解氣體的氣相色譜圖。分析色譜圖，并歸納以及記錄好局部放電、過熱等狀況。但這一方法也存在著一定的局限性，就是從色譜圖中無法及時地發現變壓器繞組發生扭曲變形等方面的缺陷，從而可能造成變壓器出現局部放電以及過熱等現象。

（2）檢測水分。檢測儲油柜和油箱中的水分，測量紙絕緣水分。并測量鐵心絕緣電阻、tgδ等，實質上是在測量紙絕緣中的水分含量。

（3）檢測溫度。在測油溫的過程中，可以使用溫度計，并合理地使用紅外測溫儀，來檢測油箱表面的溫度，這一檢測方法的優點較為明顯，具有較高的便捷性以及高效性。與此同時，變壓器溫度則會在電阻、電流等方面有所體現。但相關工作人員需要注意，氣體色譜圖這一方式的精確度要高于電阻值檢測的方式。

2.2.5 故障及其應對措施

（1）變壓器漏油。變壓器漏油會到來較為嚴重的污染問題，還會在一定程度上影響變壓器運行時的安全性以及高效性，進而給相關單位帶來較大的經濟以及社會方面的影響。漏油分為油箱焊接處漏油、防爆管漏油。前者可以使用鐵板進行補焊，首先需要將鐵板剪裁為紡錘狀。如果出現三個面，則需要根據具體的情況將鐵板剪裁為三角形。后者由于玻璃膜易破裂，并且不能及時地更換，以至于讓紙絕緣出現受潮狀況[5]。基于此，相關工作人員需直接開展拆除工作，并將壓力釋放閥門進行一定的改裝與完善工作。

（2）鐵心多處接地。變壓器鐵芯只允許一個部位接地，如果出現多處接地則會影響鐵芯運行，影響其正常運行。基于此，需要使用直流電流沖擊法。這一方法就是把拆除所有的鐵心接地線，并使用直流電壓開展一定的沖擊工作，徹底燒掉各個接地線。需要注意的是，還需要進行開箱檢查工作，消除鐵心多處接地的狀況。

3 結語

總之，社會電能需求量增加對電力系統要求不斷提升，需要保證供電的安全性與穩定性。電力系統中電力變壓器承擔著重要任務，它的正常運行至關重要。要采取行之有效的解決措施，控制電力變壓器安全運行的影響因素，提高電力變壓器運行質量，并為類似研究提供借鑒。