变压器电气维修与故障排除技术研究

2020-11-27王耀龙

商品与质量 2020年15期

王耀龙

国家能源集团准能集团设备维修中心内蒙古鄂尔多斯 010300

变压器属于静态的设备，但是它在很大程度上影响着社会经济，人们的用电需求要求其处于正常运行状态下才能够满足。

1 电变压器的常见故障

变压器在运行过程中经常会出现自动跳闸、套管漏油、套管裂纹、套管放电、声音不正常，产生大量噪音、绕组扎间短路、引线热度太高导致的引线变色、上层油温过高、油位变化明显、油的质量不过关、变压器上有杂物影响到变压器的运行安全、冷却装置出现故障、接头松动等常见故障，给电力系统的安全、稳定运行造成了严重的影响。

2 当前变压器主要电气故障问题

变压器是变电站内重要的电力设备，做好变压器的运行维护对于保证正常供电发挥着重要作用。工作人员可以从监控室面板中相关仪表来对变压器的运行情况进行掌握，每间隔一个小时记录一次运行数据。当变压器为过负荷运行，需要每间隔半小时记录一次。如果变压器运行数据无法传到监控室，需要定期对变压器运行电压、电流和油温等数据进行记录，还需要检查变压器外观情况。并仔细听变压器的运行声音，如果运行声音为嗡嗡声响，表明变压器为正常运行状态，如果存在刺耳声音，表明变压器为高压运行，还应该查看变压器油温是否超过上限值，密封部位是否存在渗漏，接地保护装置是否被破坏，是否可以正常冷却，散热装置能否正常运行，需要把实际情况详细记录好，如果发现异常现象需要向上级报告[1]。

3 变压器的故障和维护

3.1 变压器电气故障的处理

变压器故障诊断方法当中，通过局部放电信号对其故障进行诊断也是比较先进的方法，变压器的绝缘故障，主要是局部放电发展所形成的，所以对局部放电检测就显得格外重要，主要是通过在线监测以及停电检测的方法运用。如在对在线监测方式的运用下，就有超声波以及超高频以及对地泄露电流监测等方法的运用，通过这些方式能获得和放电对应的信号，在进行信号处理下就能定位故障。超声波检测方法的运用就是比较重要的环节，这是检测电力设备局部放电产生超声波信号的方式，测量放电大小以及位置，检测当中超声传感器是采用贴在电气设备外壳外检测方式实施，超声波在在线监测局部放电监测频带通常是20kHz——230kHz。通过超声波进行局部放电信号诊断方法应用就有着比较显著的优势吗，体现在方便实现在线检测，也有助于空间定位。变压器故障的处理是比较重要的，要结合实际故障的类型进行科学化处理，对于放电故障以及过热故障，要在诊断到具体故障后进行处理。如放电故障处理过程中，就要注重对电弧产生原因判断，变压器内部发生电弧放电的故障，就要对油中气体成分加以分析，如果是总烃比较更好，就是这一类的故障，就要结合判断电弧故障程度进行针对性处理。找到电弧发生原因后电弧熄灭处理，如加速触头分离，降低触头电场的强度等，都是比较有效的方法[2]。另外，对于变压器的过热故障处理也是比较关键的，由于变压器铁芯截面比较大，所以为能提升散热的性能，这就需要在中心设置油通方式，提升散热的性能，把热量采用循环方式排出，倘若是无法在铁芯散片处理，就要对流过故障点电流有效控制，最大程度降低温度。

3.2 变压器的检查

在变压器运行之前，要对变压器进行反复的检查，确保变压器各方面都在良好的状态，从而使变压器能够正常运行，减少变压器故障的发生率。在对变压器进行运行前的检查时，首先，要对变压器的油位进行检查，油位的高低以及变化都会影响到变压器的正常运行，所以，要保证变压器的油位能够保持在合理的范围内。其次，要对变压器的线路及其连接情况进行检查，保证变压器的线路以及连接情况良好，避免变压器出现短路故障[3]。再次，要对变压器的防爆管进行检查，对防爆管的稳定性和顺畅性、吸潮性进行检查，确保变压器能够安全、稳定的运行。最后，要对变压器的的温度进行控制，在变压器内安装测温仪器，在变压器运行过程中，就可以通过测温仪器对变压器的温度进行测量，使得变压器能够始终保持在合适的温度范围内，避免因温度异常造成的变压器故障的出现。

3.3 及时进行检查

在检查过程中发现线路接触不良或存在破损等问题，需要上报管理人员及时更换，避免由于电力设备老化而产生电气故障。在做好日常巡查的同时，还应该定期将电力设备退出电力系统进行检修，可以更好地发现运行过程中存在的问题。变电室内部的电气元件种类很多，倒闸操作比较复杂，需要选拔具有高度责任心的人员开展好运行维护工作，对二次仪表进行校准，把需要加入润滑或绝缘油的电气元件加注到标准液位，还需要对电气动作部件进行检查，查看是否存在触头氧化或者接触不好的问题，及时对氧化层进行清理，保证动作机构的灵活性，还需要检查变压器的接地电阻，避免接地电阻过大而无法起到保护作用。

3.4 定期对变压器进行维护

在变压器运行过程中，要对变压器进行定期的检查和维护，对变压器的运行情况、各原件的状况进行及时的了解，对变压器出现的故障进行及时的检查和维修，对不能够在使用的原件进行及时的更换，使得变压器能够始终保持在良好的运行状态中，减少变压器故障的发生，提高变压器运行的安全性和稳定性。

3.5 变压器差动保的应用

变电站变压器的差动保护，实际是通过在变压器的绕组上增设安装电流互感器、串入差动继电器实现。变电站中目前常用的差动保护模式主要包括单相变压器的差动保护和三相变压器的差动保护两种类型。

若绕组其中一侧电流互感器母线侧的两个极性端子极性相同的时候，另外两个端子的极性不同且连接在一起；若母线侧的两个端子极性相同，则采用相同的极性连接二次侧，最后将差动继电器的工作线圈与电流互感器的二次侧端子进行并联连接。在单相变压器当中，高侧的额定电流爱和低侧的额定电流大小不一样，因此在电流互感器的选择中，需要考虑合适的变比，以保证相等的电流互感器二次电流（即差动继电器工作线圈电流值为0）。为差动继电器设置合理的动作电流值，一般该值小于故障电流值。以保证发生故障的时候，差动继电器会发生动作并切除电力变压器，起到故障时变压器的保护功能[4]。同样，三相变压器中的差动保护也能够起到保护电路和继电器的作用，其原理和单相变压器差动保护原理类似，

3.6 智能诊断方法

随着互联网技术、大数据技术以及云计算等技术的发展，智能诊断方法越来越完善。结合多年的工作实践，目前电力系统中的智能诊断方法主要包括以下几方面：

（1）基于专家系统的方法。基于专家系统的诊断方法是电力故障诊断常会用到的方法，其主要是通过利用交互性的知识库实现对不确切信息的推理，以此解决复杂的故障问题。

（2）基于模糊推理方法。基于模糊推理就是利用故障的特征对其进行诊断。

（3）基于智能计算的方法。智能计算是诊断前沿技术，最典型的是遗传算法。

（4）贝叶斯网络概述。贝叶斯网络就是拥有扎实的理论基础，通过选用图形简单易懂地描述概率分布。贝叶斯网络故障诊断流程：第一步，采集样本数据，选择好训练样本数和测试样本数。第二步，使用weka 中的各种离散方法对数据样本进行离散化。第三步，利用离散后的样本数据进行贝叶斯网络学习，建好贝叶斯网络模型。第四步，对测试样本集进行分类预测。

3.7 对变压器进行检查

在变压器运行之前，要对变压器进行反复的检查，确保变压器各方面都在良好的状态，从而使变压器能够正常运行，减少变压器故障的发生率。在对变压器进行运行前的检查时，首先，要对变压器的油位进行检查，油位的高低以及变化都会影响到变压器的正常运行，所以，要保证变压器的油位能够保持在合理的范围内。其次，要对变压器的线路及其连接情况进行检查，保证变压器的线路以及连接情况良好，避免变压器出现短路故障。再次，要对变压器的防爆管进行检查，对防爆管的稳定性和顺畅性、吸潮性进行检查，确保变压器能够安全、稳定的运行。最后，要对变压器的的温度进行控制，在变压器内安装测温仪器，在变压器运行过程中，就可以通过测温仪器对变压器的温度进行测量，使得变压器能够始终保持在合适的温度范围内，避免因温度异常造成的变压器故障的出现。