浅谈电力变压器的故障诊断分析
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电力变压器故障的诊断与检修电力变压器作为电力系统中的重要设备,其正常运行对于电力系统的稳定运行起着至关重要的作用。
在实际运行过程中,电力变压器可能会遇到各种故障,如绝缘击穿、过载、油泄漏等。
对电力变压器的故障进行及时的诊断和检修是保证电力系统稳定运行的关键。
一、故障诊断:1. 收集信息:通过仪器和设备,收集变压器的工作状态参数,如温度、电流、电压等。
还需收集变压器的运行记录,包括负荷变化、保护动作等信息。
2. 综合分析:根据收集到的信息,结合变压器的特点和工作原理,对可能引起故障的因素进行综合分析,确定可能的故障类型。
3. 现场检查:对变压器进行外观检查,包括观察变压器外部是否有异常现象,如渗漏油、断裂等。
还需对绝缘特性、电机参数等进行检查,以进一步判断故障类型。
4. 辅助测试:通过仪器和设备,对变压器进行电气参数测试,如绝缘电阻、绝缘电压强度等。
还可以进行油品分析,以了解变压器内部的绝缘状态。
5. 故障确认:根据综合分析和现场检查的结果,结合辅助测试的数据,最终确认故障类型。
这一步骤需要综合判断和经验积累,并可以借助专家的意见进行确认。
二、故障检修:1. 断电与放油:需要断开变压器的电源,以保证检修的安全。
还需将变压器内的油放掉,以便后续检修操作。
2. 检修故障部件:根据故障类型,对变压器的相应部件进行检修或更换。
如绝缘击穿,需对绝缘材料进行修复或更换;如油泄漏,需进行焊接或密封处理。
3. 检修绝缘系统:对变压器的绝缘系统进行修复或更换。
如绝缘片、绝缘线圈等。
4. 装油与充电:在检修完毕后,需为变压器重新注入油品,并进行适当的充电处理,恢复变压器的正常工作状态。
5. 调试与测试:在完成检修后,需对变压器进行调试和测试,以确保其正常运行。
对于大型变压器,还需进行高压试验,以验证其绝缘能力。
电力变压器故障的诊断与检修是一个系统的工作,需要对故障进行准确的诊断,并采取相应的检修措施。
通过对电力变压器的及时维护和检修,可以保证电力系统的稳定运行,延长变压器的使用寿命。
电力变压器故障诊断及检修电力变压器是电力系统中的重要设备,其正常运行对于保障电网的稳定运行至关重要。
由于长时间运行、环境因素、设备老化等原因,电力变压器可能会出现各种故障,需要进行及时的诊断和检修工作。
电力变压器故障的诊断可以通过以下几个方面来进行:1. 外部检查:首先需要对变压器的外部进行检查,包括观察变压器外表有无异常情况,如有渗漏、烧焦等现象。
还需要检查变压器的附属设备如冷却系统、保护装置等是否正常运行,有无损坏。
2. 内部检查:内部检查需要对变压器的内部进行详细检查,包括检查油位、油色、气体指示剂等,以了解变压器的基本情况。
还需要通过断开设备进行对内部绕组、绝缘、接线和连接器等进行检查,查看是否有烧毁、短路等问题。
3. 试验测量:针对变压器进行各种试验和测量,包括绝缘电阻、局部放电、短路阻抗、油浸变压器电流互感器检测等,以获取详细的变压器运行情况。
这些试验和测量可以帮助确认变压器的故障类型和程度。
根据诊断结果,对于发现的故障进行相应的检修。
一般来说,变压器的检修可以包括以下几个方面:1. 绝缘处理:对于发现的绝缘损坏,可以进行绝缘处理,包括清洗绝缘材料、涂覆绝缘油等。
对于严重损坏的绝缘材料,可能需要更换。
2. 内部维修:对于内部的绕组、接线等损坏,可以进行维修、更换。
对于一些小故障,可以通过焊接、缠绕等方法进行修复。
3. 油浸变压器处理:对于油浸变压器,可以根据故障情况进行油处理,包括油的过滤、更换、加热等。
同时还需对冷却系统、油泵、阀门等进行检修和清洗。
4. 附属设备处理:对于变压器的附属设备如冷却系统、保护装置等,如果发现故障,需要进行相应的检修和更换。
电力变压器的故障诊断和检修工作对于保障电网的稳定运行非常重要。
通过外部检查、内部检查和试验测量可以获得详细的故障情况,然后对发现的故障进行相应的维修和处理。
只有做好这些工作,才能确保电力变压器的正常运行,提高电网的可靠性和稳定性。
电力变压器故障诊断及检修电力变压器作为电力系统中重要的设备,其故障对系统运行会产生严重的影响,甚至可能造成设备损坏和停电事故。
电力变压器的故障诊断及检修工作显得尤为重要。
本文将重点介绍电力变压器故障的诊断方法和检修流程,以便广大电力工程师和电气维修人员能够更好地了解和处理变压器故障。
一、变压器故障的识别电力变压器故障主要有绝缘击穿、绕组短路、接地故障、油泄漏等,这些故障在实际运行中可能表现为温度升高、噪音增大、油温异常等现象。
变压器故障的识别需要依靠仪器设备和操作经验相结合,下面分别介绍几种常见的诊断方法:1. 热感诊断变压器故障的热感诊断是通过测量变压器的温度来判断其工作是否正常。
在实际运行中,变压器的各部分都会有一定程度的温升,如果某个部分的温升明显高于其他部分,就可能存在故障。
这时可以通过红外热像仪对变压器进行扫描,观察是否有异常的热点,从而判断可能存在的故障。
2. 声频诊断变压器故障常常会伴随有异常的声音,例如绕组短路时会出现较大的短路电流和噪音。
此时可以通过超声波探测仪对变压器进行测试,检测是否有异常的声音,从而判断变压器是否存在故障。
3. 油质检测变压器内部的油质也可以反映出变压器的运行状况。
通过对变压器油质的采样检测,可以了解油质的电气性能、化学性能是否正常,从而判断变压器是否存在故障。
4. 电气参数监测当变压器出现故障时,需要及时进行检修,以避免进一步损坏或事故发生。
检修变压器需要严格按照相关规程和标准进行,下面给出一般的变压器故障检修流程:1. 停电与验电在进行变压器检修之前,首先需要对变压器进行停电操作,并且进行验电工作,确保变压器已经从电力系统中隔离,并且不存在残余电荷。
2. 拆卸与清洁拆卸变压器外罩,对变压器进行清洗和清理,清除表面的杂物和油渍等。
清洁后需要对变压器进行检查,观察是否有明显的损坏或异常。
3. 绝缘测量对变压器的绝缘进行测量,检查绝缘电阻和介损因数等参数,以判断绝缘是否正常。
学号________________密级________________ 大学本科毕业论文电力变压器的故障诊断分析院〔系〕名称:专业名称:学生姓名:指导教师:二○一一年十月郑重申明本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进展研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出奉献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITYPower transformer fault diagnosisand analysisCollege :Subject :Name :Director :Oct 2021目录摘要 (5)第一章电力变压器故障检测绪论 (7)1.1造成变压器故障的原因........................ 7错误!未定义书签。
1.2变压器故障的种类 (8)第二章电力变压器故障检测的现状 (9)第三章目前电力变压器故障检测存在的问题. (11)第四章电力变压器故障诊断的方法 (12)4.1油中溶解气体分析法 (12)4.1.1单项成分超标分析法 (13)4.1.2特征气体色谱的分析和判断 (13)4.2 在线检测技术 (14)4.2.1 局部放电在线监测 (15)4.2.1油中气体含量的在线监测 (16)4.4.3绕组故障的在线监测 (17)4.3 建立完备的变压器历史资料库 (18)完毕语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)摘要电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一,它一旦发生事故,那么所需的修复时间较长,造成的影响也比拟严重。
随着我国电力工业的迅速开展,电网规模不断扩大,电力变压器的单机容量和安装容量随之不断增加,电压等级也在不断地提高。
电力变压器故障诊断及检修电力变压器作为电力系统中的重要装备,承担着将高压电能转变为低压电能的重要任务,是保障电力系统稳定运行的关键元素之一。
但由于使用环境和负载变化等原因,电力变压器在运行中难免会出现各种各样的故障。
及时、有效的故障诊断和检修,不仅可以快速恢复电力系统的供电能力,更能够确保电力变压器的安全、稳定运行,延长其使用寿命,降低电网运行成本。
电力变压器故障种类繁多,常见的故障有绕组短路、局部放电、绝缘老化、接地故障、铁芯饱和等,下面针对常见的故障进行诊断和检修。
1.绕组短路绕组短路是电力变压器中最常见的故障之一,其产生的原因包括绝缘击穿、绝缘老化、绕组振动等。
在运行中,绕组短路会导致高温、腐蚀、绝缘剥落等一系列问题,严重影响电力变压器的运行稳定性和安全性。
针对绕组短路,需要进行精确的故障定位,以找出短路位置和范围。
检测绕组温度、绝缘电阻,探伤发现内部接触不良的绕组,是常用的方法。
对于无法直观定位的故障,可采用X光、红外线热成像等先进技术进行检测。
2.局部放电局部放电是电力变压器绝缘故障中的一种,主要由于绝缘材料中含有杂质或缺陷导致。
在运行中,局部放电会产生高频信号,其容易将变压器内部的其它部件互相干扰,导致电力设备降负荷运行、损坏等问题。
针对局部放电,需要采用超声波检测、红外线热成像等方法进行检测。
在发现局部放电的情况下,需要确定其位置和范围,并采取维修措施及时消除故障。
3.绝缘老化绝缘老化是电力变压器在长时间运行中常见的故障之一,主要由于绝缘材料在使用过程中受到高温、强电场、湿度等因素影响而逐渐老化、失效。
绝缘老化会导致增加漏电、降低绝缘电阻、形成放电、加速金属氧化腐蚀等问题,同时也会增大电力设备本身的负荷,甚至造成电力系统的崩溃。
针对绝缘老化,需要开展周密的检测工作,如测试绝缘电阻、介质损耗、局部放电等,以帮助确定故障类型和程度。
视情况选择局部维修或估算寿命决定是否更换绝缘材料或更换整个变压器。
变压器典型故障分析及处理变压器是电力系统中不可缺少的设备,其主要功能是将高压电能转变为低压电能,并通过电网输送到用户终端。
然而,由于各种原因,变压器在运行过程中可能会发生故障,导致设备损坏甚至停运。
因此,对变压器的典型故障进行分析和处理是非常重要的。
一、变压器的典型故障1.绝缘击穿:绝缘击穿是变压器常见的故障之一,它可能导致设备短路、电弧放电等问题。
绝缘击穿的原因包括局部过热、杂质污秽、绝缘老化等。
2.缺油:变压器内部的绝缘油起着冷却和绝缘作用,缺油可能导致设备发热、性能下降等问题。
常见的缺油原因有油泄漏、油位过低等。
3.短路:变压器的短路可能导致设备过载、电弧放电等问题。
短路的原因包括线圈短路、绝缘击穿等。
4.过载:变压器承载电能的能力是有限的,超过其额定负荷运行可能会导致设备过载、发热等问题。
过载的原因包括负荷突增、电网故障等。
5.偏差电压:变压器的输出电压应符合国家标准或用户要求,偏差电压可能导致设备无法正常工作或用户终端设备受损。
偏差电压的原因包括电网电压波动、变压器内部故障等。
二、变压器故障处理1.绝缘击穿处理:若变压器发生绝缘击穿,应立即切断电源,并对设备进行绝缘测试,找出故障点进行修复或更换绝缘材料。
2.缺油处理:对于变压器缺油问题,应及时进行加油,并检查设备内部是否有油泄漏或油位过低的问题,及时修复。
3.短路处理:变压器发生短路时,应立即切断电源,并进行隔离处理。
找出短路点,并进行修复或更换故障部件。
4.过载处理:当变压器发生过载时,应及时减少负荷或调整电网供电。
若变压器长期过载,应考虑增加设备容量或进行升级。
5.偏差电压处理:对于变压器输出的偏差电压,可以通过调整变压器的接线方式或采取电压补偿措施进行处理。
同时,还应及时检查变压器内部是否有损坏或故障的元件。
三、预防措施1.定期检查:对变压器进行定期检查,包括绝缘测试、油质分析、温度测量等,及时发现潜在问题并进行处理。
2.给予足够的冷却:保持变压器周围的通风良好,确保变压器能够得到足够的冷却,避免设备过热。
浅谈电力变压器的故障诊断分析
发表时间:2018-10-01T11:05:03.877Z 来源:《电力设备》2018年第16期作者:赵红丽[导读] 摘要:近年来,随着国民经济和社会生产力的不断发展以及人民生活水平的逐步提高,各行各业对电能的需求量持续增加,这就要求电力系统增大电能的供应量和提高电能供应的可靠性。
(大庆油田第一采油厂油田资源管理大队)
摘要:近年来,随着国民经济和社会生产力的不断发展以及人民生活水平的逐步提高,各行各业对电能的需求量持续增加,这就要求电力系统增大电能的供应量和提高电能供应的可靠性。
而电力变压器是能量转换和传输的核心,是整个电网设备的重中之重。
变压器的事故不仅会给变压器自身造成极大的损害,也会危及到电能的供应安全,给生产和经济造成巨大的损失。
本文主要对变压器运行中常见的故障进行分析与探讨,以期对处理类似的问题有所帮助。
关键词:电力变压器;故障;诊断策略
引言
作为电网能量转换和传输中的重要设备,电力变压器的运行质量对于提高整个输电系统的安全、系统化工作及经济效益具有至关重要的作用。
然而,长期以来电力系统对于电力变压器的维护和诊断都存在不同程度的问题,这对电力变压器的运行造成了非常不利的影响。
因此,加强有关电力变压器的维护与故障诊断的分析研究,对于提高电力变压器的可靠运行具有重要的现实意义。
1 电力变压器的运行维护
1.1 电力变压器运行维护的内容
对电力变压器进行运行维护的主要目的,就是预防和排除电力变压器的故障和事故隐患,保持电力变压器的正常、平稳运转,进而保证电力系统的良好状态。
所以对电力变压器进行维护的内容,也应该围绕这一目的,其中包括:防止电力变压器出现过载运行、避免电力变压器出现绝缘部分老化和破损、保证电力变压器的导线接触良好、避免电力变压器因为雷击发生故障、避免电力变压器发生短路、防止电力变压器发生静电干扰和超温工作现象等维护工作。
这些针对电力变压器的维护工作,主要就是为了保证电力变压器能够在安全、可靠的前提下运行,从而保障电力系统能够为用户提高安全、平稳、高效的电力资源。
1 电力变压器常见故障类型(1)绕组故障。
绕组故障是电力变压器最严重的一种故障,其分为相间、层间和匝间的断线、接地和短路等,经常发生高能量放电或者电弧放电。
电力变压器绕组故障主要是由于电力变压器加工制造过程中绝缘损坏或者老化而发生短路,周围环境温度比较高影响电力变压器正常散热,漏油造成电力变压器油量不足,冷却系统故障导致电力变压器过热,并且电力变压器长时间过负荷造成绝缘劣化,一旦发生短路冲击会导致电力变压器绕组松动[1]。
(2)分接开关故障。
电力变压器分接开关故障主要分为有载调压和无载调压,有载调压开关故障包括固定绝缘杆畸变、分接开关相间短路、过电压电弧故障等,当电力变压器在短路状态下,过电流会造成电力变压器触头损坏,有时也会发生机械性故障,接头焊接和导体接触不良也会导致电力变压器过热性故障。
(3)绝缘故障。
大多数的电力变压器故障和损坏主要是由于绝缘系统发生损坏,特别是油浸式变压器,其主要包含固体绝缘介质和液体绝缘介质,如绝缘垫、绝缘板、绝缘纸等,液体绝缘介质主要是指变压器油,电力变压器发生绝缘故障多是受到过电压、油保护方式、湿度、温度等因素的影响。
(4)铁芯故障。
电力变压器是电磁能量交换、变压器传递的重要部件,其主要由铁芯、绕组组成,电力变压器铁芯在静电感应下产生悬浮电位,如果电力变压器铁芯多点接地会在电力变压器系统中形成回路,主磁通条件下产生大量电流,导致电力变压器局部过热,如果不能及时进行处理解决,会造成电力变压器绕组和油过热,加速油纸的老化。
(5)套管故障。
电力变压器套管故障经常表现为相间闪络和油箱击穿,由于电力变压器的表面污秽或裂纹会导致油箱击穿,在实际应用中相间闪络主要是受到外界环境的影响。
2 电力变压器的故障诊断策略
2.1 常规绝缘试验
(1)直流泄漏电流、铁芯绝缘电阻和绕组的测量。
电力变压器套管和绕组的极化指数、吸收比和绝缘电阻,使得变压器绝缘状况检查灵敏度较高,可有效检查电力变压器的部件表面脏污、受潮或者发生集中缺陷,如铜线搭桥、引线接壳、瓷件破裂、贯穿性短路等[2]。
但是仅仅依靠电力变压器绝缘电阻绝对值来判断绕组绝缘情况,其有效性和灵敏度都不高,主要是由于电力变压器绝缘电阻和绕组温度、绝缘材料类型和尺寸有关,并且测量过程中试验电压较低,无法发现电力变压器问题。
对于穿心螺栓、铁芯夹件等部件,其绝缘介质和绝缘结构比较简单,电力变压器绝缘电阻测量可直接检查出故障位置,并且绝缘电阻测量可及时发现电力变压器铁芯的多点接地故障,故障诊断效率较高;(2)交流耐压试验。
交流耐压试验是鉴定电力变压器绝缘强度的一种重要方法,尤其是检查电力变压器主绝缘的一些缺陷,如绕组绝缘附着污物、引线距离较短、绕组松动、主绝缘受潮等,但是在应用交流耐压试验时,经常受到一些外界条件的限制,由于电力变压器的电容电流较大,对于35kV变压器耐压试验,必须在100mA额定电流条件下,因此这种试验方法具有一定局限性。
2.2 油中溶解气体分析
电力变压器绝缘由绝缘纸板、电缆纸等有机绝缘材料组成,特备是矿物绝缘油是一种最常见的变压器油,其含有芳香族饱和烃CnH2n-2、烷烃CnH2n+2等化合物,电力变压器正常运行条件下,固体绝缘和液体绝缘会发生变质或者老化,分解出二氧化碳、一氧化碳、乙炔、乙烯、乙烷、甲烷、氢等气体[3],如果电力变压器内部受潮或者发生放电性故障、过热性故障,会造成纸纤维和矿物油的裂解,会迅速增加这些气体的分解量,因此利用这种油中溶解气体分析法,采集变压器油样,在油样中分离气体,对气体进行定量分析和鉴别,监测电力变压器内部气体的增长、含量和种类等情况,诊断电力变压器的潜伏性故障。
2.3 局部放电诊断
介质击穿是电力变压器故障的一个重要原因,而出现这种的问题主要是由于电力变压器局部放电,使得绝缘击穿和恶化。
通过对电力变压器进行局部放电诊断,可及时发现电力变压器匝间短路问题。
为了有效排除干扰,电力变压器测量到局部放电后,还要综合分析电力变压器的放电次数、出现位置、放电量变化规律等,仔细判断电力变压器放电类型。
2.4 基于遗传小波神经网络的电力变压器故障诊断
遗传小波神经网络结合了神经网络和小波分析理论,具有神经网络的容错和自学习功能以及时频局域性质,一旦电力变压器内部发生故障,绝缘油分解异常气体,这时可将各种噪声、油压、油温、绝缘油特征元素等组成样本集[4],将遗传小波神经网络投入实际运行,有效识别电力变压器的励磁涌流,正确分析异常故障。
3 结束语
作为电网能量转换和传输中的重要设备,电力变压器的运行质量对于提高整个输电系统的安全、系统化工作及经济效益具有至关重要的作用。
然而,长期以来电力系统对于电力变压器的维护和诊断都存在不同程度的问题,这对电力变压器的运行造成了非常不利的影响。
因此,加强有关电力变压器的维护与故障诊断的分析研究,对于提高电力变压器的可靠运行具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]曹永刚.电力变压器状态分析与维修策略的研究[D].河海大学,2006.
[2]刘斌.电力变压器故障诊断方法与检修辅助决策系统的研究[D].华北电力大学,2014.
[3]胡勇,程蕾.大型电力变压器故障实例统计分析[J].电力安全技术,2003(01):20-22.
[4]李娟,蔡晖,丁晓群.电力变压器状态在线监测和故障诊断的新方法[J].电力自动化设备,2002(12):6。