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电力系统变压器的常见故障分析

时间:2012-03-07 14:45 来源:www.lunwen163.com 作者:163论文网 点击:
摘要:如今,我国经济和科学技术都呈现飞速发展的趋势,这对电力系统的稳定性、安全性和可靠性提出了更高的要求。由于生产和生活,对电压有着不同的要求,这就需要通过使用变压器来实现不同电压之间的转化。因而,变压器在电力供应中起着举足轻重的作用。但是,由于其组成结构复杂及部分外在因素,其故障发生率仍然很高。对电力系统中变压器的常见故障进行分析,研究并及时的采取防范措施能更好的预防和解决变压器的常见故障,从而减少故障的发生频率和避免不必要的损失。本文将分析电力变压器的常见故障并提出一些有效的诊断方法和预防措施。 关


    电力变压器是电力系统的核心设备,它是能量的转化,电压的转变及电流的传输过程中的关键设备。变压器出现故障会造成电力供应中断,引起火灾等重大事故,给社会生活和经济发展造成不可估量的损失。因而,应加强对电力变压器的常见故障分析,做到防患于未然,给电力系统提供一个安全稳定的环境,保障公众生活质量,使社会生产井然有序的进行。
1、 电力变压器的常见故障分析
1.1 绝缘故障
    电力变压器的内绝缘是由油、纸、纸板等绝缘材料组成的复合绝缘结构,在电、热、机械等应力作用下会不断老化。尤其是,当变压器使用期接近终点时,它的绝缘材料会在空气和水的作用下加速老化,对变压器运行的稳定性、安全性产生严重影响。此外,由于外部环境影响,如进水受潮、局部过热等原因也会造成绝缘材料的损坏。
    1.2变压器放电故障
    根据放电能量密度的不同,电力变压器的放电故障分为三种:局部放电、火花放电和高能量放电。其中,局部放电是由放电部位的电场强度所决定的,尤其是绝缘结构中电场分布不均,局部区域电场过于集中。而油中存在气泡,固体绝缘材料中留有空隙,金属部件与导体存在不良接触等因素是造成局部电场过于集中的主要原因。虽然局部放电的能量密度不大,但若是任由其发展将会造成放电的恶性循环,终将导致绝缘材料被击穿,引起严重事故;火花放电是由悬浮电位引起的放电现象。悬浮电位产生的主要原因是油中有水、纤维等杂质,处于地电位的部件与地的连接出现松动脱落。由于火花放电在较低的电压下也可能发生,所以火花放电的后果也是不容小觑的;高能量放电也叫电弧放电。它的放电密度大、产气急剧,能造成绕组匝层绝缘突然被击穿,引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等重大故障。这种放电具有无明显预兆,难预测的特点,一旦发生后果就不可想象。总之,不论哪种放电现象都会影响电力系统的正常运行,影响社会生活和经济生活的有序进行,给生活和生产造成不必要甚至是不可挽回的损失。因此,要严肃对待变压器的放电故障。
1.3 铁芯多点接地故障
变压器有且只能有一点接地,出现两点及两点以上的接地即为多点接地。其中,安装时大意使铁芯与外壳接触,绝缘材料损坏,遗留金属异物,柱心与夹件相碰等都会导致多点接地。现实中,铁芯的多点接地引起的事故很多,造成的危害也是不可忽视的。一方面,它会造成电力系统中局部过热、短路;另一方面,它可能会造成电力变压器内部放电故障,严重阻碍变压器的安全运行。因此,对变压器的多点接地现象,有关电路维护人员应该给予高度重视并及时处理。、
1.4 放热故障和渗漏油故障
放热故障是变压器故障中最常见的一种,它主要是由于导体出现异样,磁路产生问题以及接触点连接不良等因素造成的。
渗漏油故障主要分为油箱焊接缝漏油,胶垫安装不合适引起的高压套管升高座或进人孔法兰渗油。
2、电力变压器的诊断方法
    电力变压器的故障诊断方法有很多,其中以直观检查法,油中溶解气体分析法,电气预防试验法及在线监测技术为主要检测方法。
2.1直观检测法
这种诊断方法是最为简单的也是最为直观的一种方法。它要求技术人员通过对电力变压器相关知识的了解和掌握,在日常的巡查过程中,能警觉性的察觉变压器的异常现象并给予及时处理。
2.2油中溶解气体分析法
变压器的油中存在着的气体类型与其自身出现的故障有着密不可分的一一对应的关系。所以,通过测试变压器油中气体的类型可以行之有效的辨别出变压器内部存在的故障。例如,抽取油中气体进行气相色谱分析可以测出变压器是否处在多点接地的故障。
2.3电气预防试验法
这种方法主要是通过各种准确的实验结果来有效地,准确的检查出变压器存在的故障,并予以采取及时有效的措施。例如:a.吊芯检测。它是通过将变压器的绕组吊出,对其进行观察,来判断其有无损伤。b.测试绝缘电阻。绝缘材料老化会改变其电阻的大小,通过测试绝缘电阻可以可靠地判断绝缘材料的老化程度。c.吸收电流测试法。该法依据吸收电流会因绝缘材料的不断老化而增加,通过给变压器加直流电压,测量电流与时间的关系然后与变压器正常运行时的数据作比较来判断绝缘材料的老化程度.d.采用交流电表直接测量接地线的电流检测多点接地的故障。
2.4在线检测技术
随着社会的不断发展,技术的不断进步,社会对供电系统的稳定性、可靠性、安全性的要求也是越来越高,随之而来的在线监测技术应运而生。自动化在线监测技术能够利用传感器采集信号,将信息转入到前台计算机进行数据分析,再根据以往收集到的数据进行比较,实现对变压器综合的诊断,及时的发现问题。这种技术的应用,大大提高了电力系统变压器故障检测的效率,降低了故障发生的频率。在线监测技术在电力系统的运用能使电力设备的使用更经济、更可靠。但是,由于技术资金等各方面的问题,这种技术的应用并不是很普及。相信随着国民经济的快速增长,科技人员的不懈努力,在不远的将来,能够实现在线检测技术的普及。
3、预防措施
    要降低变压器的故障发生率,做好预防措施是必不可少的,因此要定期对其进行检查。由于变压器存在于特殊的内外环境中,其出现这样或那样的故障是不可避免的。这就要求相关的技术人员对变压器进行定期的检查,切不可大意疏忽,要未雨绸缪,防患于未然。
    3.1要保证变压器正常运行,切不可让变压器超负荷运行,防止变压器发生突发性短路,这是预防变压器绝缘材料老化的有效措施。
    3.2要严格按照变压器的有关标准进行运行前的检测,确保变压器在运行前的完好性。
    3.3要确保变压器的清洁性。定期检查变压器的油色、油量,及油冷却系统中的散热器的完好性。
    3.4保证电气连接的紧固可靠,定期检查分接开关并对变压器的线圈,套管进行损坏评估,根据其使用寿命进行及时更换。
    总而言之,变压器在整个电力系统中有着重要的作用,它的稳定性、可靠性和安全性直接关系到整个电力系统的正常运行。但是,电力系统变压器的常见故障是较为复杂的,存在难题较多,而且这些故障往往会产生重大危险,影响社会的正常运行,危害公众的生命安全。因而,要高度重视,加强对电力变压器的常见故障的分析研究和诊断预防。


参考文献:
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