配电变压器常见故障及维护管理研究孙晓峰论文_孙晓峰

配电变压器常见故障及维护管理研究孙晓峰论文_孙晓峰

摘要:变压器是一种静止的电气设备。它利用电磁感应原理,把输入的交流电压升高或降低为同频率的交流电压输出,以满足高压送电、低压配电及其他用途的需要。本文对配电变压器常见故障及维护管理进行分析,以供参考。

关键词:变压器;故障;维护管理

引言

据不完全统计,电力系统所发生的故障中,电力变压器发生故障造成的损失始终占电力系统事故损失的主导地位。变压器故障通常是伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧而发生,随后电力设备即发生短路或其他故障,轻则可能仅仅是机器停转,照明完全熄灭,严重时会发生重大火灾乃至造成人身伤亡事故。因此如何确保变压器的安全运行受到广泛关注。

1变压器维护的重点内容

开展变压器预防性维护工作时,一方面要定期检查变压器内部零部件的运行质量,并对存在问题的零部件予以及时更换和处理;另一方面要对变压器设计和安装质量实行严格检查和把控,保证其与实际要求相符,安装完成后对变压器进行预先测试,了解其性能。这样才能确保变压器的正常运行,避免变压器在户外因雷击等自然灾害造成损伤,阻碍变压器安全运行。另外,变压器运行时间也是需要重点管控的环节,以免变压器因超负荷运转而引发事故。

2变压器故障原因分析

2.1过载

这一类包括了确定是由过负荷导致的故障,仅指那些长期处于超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常会发生在电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况,最终造成变压器超负荷运行,过高的温度导致了绝缘的过早老化。当变压器的绝缘老化后,纸绝缘强度降低。因此,外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损,进而发生故障。

2.2连接松动

连接松动也可以包括在维护不足一类中,这一类包括了在电气连接方面的制造工艺以及保养情况,其中的一个问题就是不同性质金属之间不当的配合,尽管这种现象近几年来有所减少。

2.3油温异常

因为变压器中的铜损和铁损会转化成热能,随后通过油循环能够实现辐射与传导,逐渐朝外部扩散,实现热平衡,变压器的整体问题维持一种稳定状态。变压器上层的温度计主要是对变压器上层温度进行测试,将变压器的标准油温限制作为参考依据,如果油温超出规定极限标准,则可以判定油温异常,通常主要有两种因素会导致油温出现异常现象:第一是外部原因,环境温度大于四十摄氏度或设备处于超负荷运行状态,输油泵或冷却风扇等设备出现问题,都容易导致油温异常现象的出现,除此之外还包括温度计破坏、油温问题所导致的油量减少、散热器阀门处于关闭状态等也能够导致出现油温异常问题。第二是设备的内部原因,比如因为内部故障导致热量增加,油循环四角以及发热区域不均匀等。铁心起火、内部引线接头异常发热、铁心夹件环流、线圈放电和变压器的匝间短路等都会导致变压器产生油温异常的问题。针对绕组过热问题,可以通过双螺旋结构来取代低压绕组结构。对冷却器组管进行定期清洁。同时还需要准确连接引线和开关,预防因为接触不良所导致的发热和连接松动等问题。

2.4变压器瓦斯问题

变压器瓦斯保护是保障变压器安全与稳定运行的重要手段,对变压器铁芯故障、变压器绕组故障、变压器高压套管故障均能够灵敏动作。通常情况下,可将变压器瓦斯保护分为“轻瓦斯保护”与“重瓦斯保护”两种类型。其中轻瓦斯保护主要表现为:变压器内部温度过高或存在局部放电问题,使继电器被触发,发出保护信号,产生保护动作;重瓦斯保护主要表现为:变压器内部存在严重短路问题,受短路冲击使变压器油流向继电器,发起跳闸保护动作。

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3配电变压器的维护管理策略

3.1配电变压器的检查

在配电变压器运行之前,要对配电变压器进行反复的检查,确保配电变压器各方面都在良好的状态,从而使配电变压器能够正常运行,减少配电变压器故障的发生率。在对配电变压器进行运行前的检查时,首先,要对配电变压器的油位进行检查,油位的高低以及变化都会影响到配电变压器的正常运行,所以,要保证配电变压器的油位能够保持在合理的范围内。其次,要对配电变压器的线路及其连接情况进行检查,保证配电变压器的线路以及连接情况良好,避免配电变压器出现短路故障。再次,要对配电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,确保配电变压器能够安全、稳定的运行。最后,要对配电变压器的的温度进行控制,在配电变压器内安装测温仪器,在配电变压器运行过程中,就可以通过测温仪器对配电变压器的温度进行测量,使得配电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配电变压器故障的出现。

3.2常规维护

在变压器常规维护过程中,要严格检查变压器设备和附属配套设备,具体检查内容包括:变压器是否存在漏油问题;变压器油是否需要更换;变压器运行状态是否出现异常响动;变压器油油位是否正常;变压器运行温度是否正常等。另外,严格检查气体继电器所添加的油料,判断油位是否满足标准要求。

3.3变压器瓦斯问题处理

通过音响复位、变压器电流检测、变压器电压检测、变压器绝缘接地情况检测、绝缘油质量检测、继电器杂质气体检测、变压器油温检查、绕组绝缘电阻测量等进行变压器瓦斯保护问题分析,判断变压器瓦斯保护是否存在误动现象。

3.4过载优化设计方案

剖析高过载变压器热点温升与油温升之间的关系,开发热点温升计算模型,开展高过载配电变压器油气特性分析,研究高过载配电变压器故障诊断技术,针对农村不同负荷特性的配电变压器典型配置模式研究,结合不同区域负荷特性,研究高过载配电变压器配置需求,建立全寿命周期成本分析模型,研究提出适合于农村不同负荷特性的配电变压器典型配置模式。但是研究过程中也存在众多的技术难点,如高过载配电变压器监测技术,监测变压器油温及温升,绕组温度等情况,或者绝缘材料的选用,绝缘材料与温度间存在紧密的联系,当温度逐渐变高时,绝缘材料的性能会持续性的变差,各个绝缘材料的温度都应该适中,当处于此温度以下时,也能够被安全的运用。浸润式变压器的化学稳定性较高,来源丰富,制造的工艺也会十分的简单,绕组电流密度也不会降低,在运用高温绝缘系的情况下,变压器油的耐热性能会优良,散热性能也会持续的被改变,抗突发短路能力都将发生变化。矿物油与高燃点植物油都应获得混合,绝缘油的闪电与燃点都会提高,含水性能变得更加优良,绝缘性能持续下降,变压器的抗老化能力都将提高,绝缘材料的使用寿命都发生变化。

结束语

综上所述,变压器在实际运行操作过程中不可避免地会出现各种故障问题,尽管变压器自身配置了接地保护和避雷器等设备,但因为其内部结构十分复杂,以及热场不均等问题,导致变压器的安全事故爆发几率提高。为此需要相关技术人员加强日常维护,杜绝事故发生。

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论文作者:孙晓峰

论文发表刊物:《中国电业》2019年第21期

论文发表时间:2020/4/15

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