电气试验在变压器故障分析中的运用

电气试验在变压器故障分析中的运用

陈小平

宁夏龙源电力有限公司  宁夏  固原   756000

摘要：变压器作为电力系统中的常用装备，装备内部的初级、次初级线圈以及磁芯相互配合才能够保证装置运转，变压器长时间工作出现故障的可能性较大，故障发生的原因是什么、故障点在哪儿还需通过电气试验来判定。

关键词：电气试验；变压器故障；分析

引言

输变电设备是电力系统的关键设备，其投资巨大，一旦出现故障，会引起设备损坏与停电事故，造成严重的经济与社会损失，后续影响巨大。作为电力系统中最重要且投资最为昂贵的设备，电力变压器起着关键与核心作用，因而其工作可靠性对整个电力系统至关重要。对电力变压器开展故障风险分析的理论模型研究，对于评估变压器的故障风险与经济损失具有重要意义。当前对输配电设备的风险评估通常是将设备视为整体研究对象，采取半定量化的方式，其缺点主要是不能给出各部件风险与实际故障的形式，因而后期非常不利于变压器运维管理人员的决策。当前对变压器的风险分析还缺乏较为全面有效的模型与算法，定量化方面的工作也尚待进一步完善。尤其是随着目前国家电网提出的泛在电力物联网建设，更需在设备的运维可靠性与风险辨识度方面提升水平，以支撑泛在电力物联网对输变电设备状态信息共享与状态实时可靠评估的需要。针对上述问题，本研究提出了一种基于因果网络图、链条模型与马尔科夫过程的故障风险分析理论模型，实现了对变压器风险故障的定量评估。

1电力变压器故障的类型

电力变压器所涉及的领域较广，并且内部构造较为复杂，特别是在设备运营阶段难以对其进行故障诊断。变压器本体可将其分为内、外部两大故障部分。对于内部故障而言，主要是指油箱内各相绕组间的相间短路、匝间短路以及箱体接地等故障；对于外部故障而言，教材常见的是在油箱外部出现套管闪路等故障。按照回路类型划分，可将故障类型分为磁路、油路以及电路系统故障类型。按照内部构成组分进行划分，可将其分为铁心、变压器绕组等类型故障。从上述的变压器的故障类型划分层次来看，不同类型的变压器故障都会对其内部绝缘性造成损伤，以致影响到自身的安全特性。如变压器内部绝缘减少、内部过热以及放电等故障表象较为常见。务必要对变压器故障类型进行分类描述的基础上，深入探讨较为常见的故障类型，提出相应的防护措施，为其提供坚实保障。

2电气试验在变压器故障分析中的运用

2.1气体继电器保护动作

变压器内部故障造成气体继电器动作。当变压器内部出现匝间短路、绝缘损坏、接触不良、铁芯多点接地等故障时，造成重瓦斯保护动作。附属设备异常造成气体继电器动作。一是呼吸系统不畅通。当变压器呼吸系统如气囊呼吸器、有载调压呼吸器等不畅或堵塞会造成瓦斯保护动作。二是冷却系统漏气。当冷却系统密封不严进入了空气，或新投入运行的变压器未经真空脱气时，都会引起气体继电器的动作。三是冷却器入口阀门关闭。冷却器入口阀门关闭造成堵塞也会引起气体继电器频繁动作。四是散热器上部进油阀门关闭。散热器上部进油阀门关闭，也会引起气体继电器的频繁动作。五是变压器进气。轻瓦斯动作的原因绝大多数是变压器进气造成的，造成进气的原因主要有密封垫老化和破损、法兰结合面变形、油循环系统进气、潜油泵滤网堵塞、焊接处砂眼进气等。

2.2油化检测技术

正常情况下变压器的油应当是无污染透明的，肉眼观察发现不了任何的悬浮物或杂质，而在正常情况下油的颜色会呈现为淡黄色。可通过变压器油状态和颜色来判断变压器是否存在问题，日常中较为常见的有两种情况，一种是变压器受潮而另一种是变压器杂质侵染。无哪个情况发生变压器油的状态都会改变，不再纯净透明，另外颜色也能从最初的淡黄变为黄白色，这时不用借助工具就能明显看出变压器油中存在絮状物。当出现这一情况时问题是比较严重的，物质的存在将会极大地缩减变压器的寿命，变压器出现故障无法进行电压电流转换，进而引发更严重的问题。可时常进行油击穿试验，从中了解变压器的具体情况。

2.3变压器漏油

变压器漏油会到来较为严重的污染问题，还会在一定程度上影响变压器运行时的安全性以及高效性，进而给相关单位带来较大的经济以及社会方面的影响。漏油分为油箱焊接处漏油、防爆管漏油。前者可以使用铁板进行补焊，首先需要将铁板剪裁为纺锤状。如果出现三个面，则需要根据具体的情况将铁板剪裁为三角形。后者由于玻璃膜易破裂，并且不能及时地更换，以至于让纸绝缘出现受潮状况。基于此，相关工作人员需要直接开展拆除工作，并将压力释放阀门进行一定的改装与完善工作。

2.4绕组频率响应分析

对于绕组特征图谱测量而言，主要是通过绕组频率响应分析法来加以实现，可使用绕组扫频响应曲线与原始记录之间的差异化对比，以精准判断出变压器绕组的真实情况。因此，主要是判断绕组频响曲线内部所有波谷点、坡峰的频率与幅值是否存在差异性。对于绕组变形而言，更多的是指机械力、电动力和短路电流等方面的作用之下，对于变压器绕组尺寸、形状等方面的改变。器身位移、绕组扭曲等都是较为常见的绕组变形问题，在现实的运行过程中，绕组变形对于系统的稳定性影响重大。基于此，要根据变压器的实际运行情况，对绕组变形进行合理管控，最大限度降低损失。将频响法应用到绕组变形测试时，可以使用正弦信号扫频法来加以甄别，主要是对特定绕组一端接地来引进扫频信号，而通过绕组另一端来及时测量所传递的信号，利用传递函数予以计算。通常情况下，随着频率的变化而相应的传递函数也要进行必要的调整，可将其视为幅频响应，与之相对应的相位变化则被称之为相频响应，上述两者均被称之为绕组的频率响应。此次研究主要通过横向比较法来进行对比分析，主要是基于相同主变、电压等级三相绕组频响曲线，该种模式在应用过程中，主变原始频响曲线则不需被试，就能测试绕组变形，应用较为快捷便利。但相应的劣势也较为显著，例如三相绕组较为常见的变形故障，使得判断难度加大。

2.5电力变压器的绝缘试验

电力变压器的绝缘试验不能盲目进行，在进行该项试验前一定要先了解具体情况。电力变压器的绝缘试验，一种根据试验性质进行分类而另一种是根据试验的范围进行分类。前者一定要注意要控制电压、避免电压过高。进行这样的实验不会对设备造成负面影响，还是比较提倡进行的。工作人员进行电力变压器的绝缘试验，试验过程中收集数据并进行试验过程出现的物理现象记录，之后借助专业知识和工作经验进行科学的判断，判断出设备的绝缘能力大小。电力变压器潜在的缺陷与隐患可通过绝缘试验来发现，在实验的过程中可以定时间，在试验结束后注意再次进行鉴别试验，从而保证结果的准确性。

结语

随着社会经济的快速发展，国内电力实业也是乘势发展，在电力系统运行过程中，变压器所扮演的作用也是愈加显著，故障的频发将严重影响到电力系统的可靠性、安全性，加大变压器的高压测试工作，科学分析故障诊断方法的应用十分必要。

参考文献

[1]高寅.电力变压器高压试验技术及故障处理[J].科技创新与应用,2014(26):160.

[2]秦栗.电力变压器高压试验及故障处理[J].电子测试,2013(17):106-108.

[3]李雅璇.变压器油色谱分析与故障判断[J].电子技术,2020,49(10):170-171.

[4]黄囤.变压器油色谱分析诊断技术的应用[J].电子技术,2020,49(09):100-101.

[5]林清良.一起电力变压器相序异常的处理分析[J].电子技术,2020,49(05):192-194.