电力变压器常见故障及在线检测技术何小梅
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电力变压器的故障诊断技术及方法作者:陈永生来源:《中国科技博览》2015年第23期[摘要]本文介绍了电力变压器的故障分类,阐述了电力变压器的故障诊断技术,探讨了电力变压器的故障诊断方法。
[关键词]电力变压器;故障诊断;技术;方法中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0034-01电力变压器是用来改变电压和电流、传输电能的一种静止电器,是电力系统中输变电、配电设备中最重要和最昂贵的设备之一,其运行状态的安全与否直接关系到整个电力系统的安全性和经济性,是电网安全运行的基础。
因此,随时检测变压器状态,及早发现并排除变压器可能潜在的故障,提高供电可靠性是电力系统中一项具有重大理论和实用价值的课题。
1、电力变压器的故障分类大型油浸式电力变压器的故障涉及面广而且复杂多样,特别是在运行过程中发生的故障,很难以某一判断标准诊断出故障的类型及性质。
变压器常见故障类型划分方法有很多种,通常有:按变压器主体结构可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障、附件故障;按回路可分为电路故障、磁路故障、油路故障;按一般常见故障易发区可分为铁芯故障、分接开关故障、绕组故障、绝缘故障等;按变压器本体可分为内部故障和外部故障。
变压器内部故障,按形成的原因和发展的过程,可分为由电气回路缺陷构成的突发性故障和由铁芯、开关、并联导线绝缘损伤等局部过热构成的缓慢发展的潜伏性故障两大类。
而对变压器本身影响最严重、故障率最高的是变压器出口短路故障,同时还存在变压器油渗漏故障、油流带电故障、保护误动故障等等。
2、电力变压器的故障诊断技术2.1 变压器绕组变形故障的测试与诊断技术。
电力变压器由于设计制造技术、工艺以及运行维护水平的限制,变压器的故障还时有发生,尤其是近年来逐渐引起人们重视的变压器近区(或出口)短路故障,这大大影响了电力系统的安全运行。
变压器绕组发生局部的机械变形后,其内部的电感、电容等分布参数必然发生相应变化。
试析电力变压器高压试验技术及故障处理电力变压器是电力系统中实现电能传输的重要设备,通过变压器可以将电能从发电厂输送到用电场所。
为了保证变压器的可靠运行,需要对其进行高压试验。
本文将从以下几个方面分析电力变压器高压试验技术及故障处理。
一、电力变压器高压试验技术1. 高压试验目的电力变压器高压试验的主要目的是检测变压器的绝缘是否正常、设备结构是否完整、绝缘强度是否符合要求等。
高压试验可以提前发现潜在的故障问题,确保变压器的安全运行。
2. 高压试验方法常用的电力变压器高压试验方法有交流耐压试验和直流耐压试验两种。
交流耐压试验是指将变压器的两个高压绕组(高压绕组与中性点)与地绕组连接在一起,然后通过交流电源给予等效的测试电压,检测绝缘是否能够抵御该电压的绝缘强度。
直流耐压试验是指将变压器的两个高压绕组相连,然后通过直流电源给予等效的测试电压,检测绝缘是否能够抵御该电压的绝缘强度。
两种方法的选择主要根据变压器的具体情况来确定。
3. 高压试验参数高压试验的参数主要包括测试电压、测试时间和漏失电流等。
测试电压一般是变压器的额定电压的1.5倍,测试时间一般为30分钟,漏失电流要求在规定范围内。
二、电力变压器高压试验的故障处理1. 高压试验中可能出现的故障现象在进行高压试验时,可能会遇到漏电、破损、闪络等问题。
漏电是指测试电压通过绝缘介质泄露到外部环境中,破损是指绝缘介质发生物理性损坏,闪络则是指电击放电引起的局部的闪光现象。
2. 故障处理方法对于漏电问题,可以通过增加测试电压或增加测试时间来排查。
对于破损问题,需要对变压器进行维修或更换损坏部件。
对于闪络问题,可以通过增加测试电压的高压频率、增加绝缘介质的厚度等方式来解决。
3. 高压试验后的故障处理如果在高压试验后发现变压器存在故障问题,需要及时进行处理。
可以通过维修、更换零部件或更换整个变压器等方式来解决问题,并重新进行高压试验,确保变压器的安全运行。
总结:电力变压器高压试验技术及故障处理是保证变压器安全运行的重要环节。
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。
变压器故障分析与检修技术发布时间:2022-07-28T06:08:27.984Z 来源:《福光技术》2022年16期作者:安绍辉[导读] 常见的变压器故障变压器主要由铁芯、绕组、油箱、分接开关、绝缘结构和绝缘套筒等组成。
铁芯作为磁力的通路,同时起到支撑绕组的作用,绕组作为电流的通路,一旦铁芯多点接地,绕组绝缘损耗、漏磁,将导致局部电流在不断循环中产热从而产生故障。
河北华电石家庄热电有限公司河北石家庄 050000摘要:作为电力系统的重要基础设备之一,电力变压器具有不同的类型,变化的模型和广泛的布局。
由于电力系统中的变压器必须在负载下长时间工作,因此故障的可能性通常高于其他电力设备。
同时,如果变压器故障不能及时诊断和排除,当故障发生时,很容易引起电网的连锁反应。
因此,变压器故障的定期检测和诊断是协助电网员工在变压器故障前进行早期维护的必要手段,对电网具有重要意义。
关键词:变压器;故障分析;检修技术1变压器故障分析常见的变压器故障变压器主要由铁芯、绕组、油箱、分接开关、绝缘结构和绝缘套筒等组成。
铁芯作为磁力的通路,同时起到支撑绕组的作用,绕组作为电流的通路,一旦铁芯多点接地,绕组绝缘损耗、漏磁,将导致局部电流在不断循环中产热从而产生故障。
油箱作为变压器的外壳,起储存油进行散热和绝缘作用。
当油箱中的油液泄露或油质降低时,冷却系统将不能正常工作,使得变压器内部工作产生的热量不能够及时传递出去从而发生故障。
分接开关作为调压装置,能够改变线圈的分接头,从而改变线圈的匝数比,调节电压。
当长时间的调用分接开关将会导致触头磨损,触头间的接触压力减少,使得接触电阻增大,触头发热增加,从而引发故障。
绝缘套筒能够实现引线与外壳的绝缘,起到固定引线的作用。
当变压器长时间处在高电场下,内部组件老化,绝缘性降低,变压器缺油运作时油箱内的引线暴露在空气中,或当变压器处在潮湿环境中,储油柜上的吸湿器不能够将周围水气完全除尽,当外部空气进入储油柜后将会发生局部放电或电弧放电等。
电力变压器常见故障及在线监测技术分析电力变压器常见故障及在线监测技术分析摘要:社会的快速开展,对电能的需求量不断增加,这就促使电力系统的容量和电压系统都在不断的增加,电力设备无论是数量还是技术含量都得以不断的提升,而且呈现复杂多变性。
电力系统中其核心设备即是电力变压器,其承当着电压转换和电能分配的主要任务,所以其运行的平安性至关重要。
但在实际运行过程中,电力变压器发生故障是在所难免的,所以需要我们对电力变压器的常见故障进行了解,以便于能够及时、快速的对故障进行诊断和排除。
近年来,在变压器故障检测技术中,在线监测技术取得了较快的开展,实现了快速检测的需求。
关键词:在线检测;变压器;故障前言在电力系统中,变压器起着非常关键的作用,其可以将交流电压和电流转换成相同频率的另一种交流电压和交流电流,从而更便于传输的需要。
所以电力变压器可以说是电力系统能量转换和传输的核心,为人们在生产和生活中提供重要的电能供给,所以电力变压器运行的平安性是非常重要的,其作为电网运行的关键设备,一旦发生故障,那么会导致其正常运行受到较大的影响,甚至可对导致自身受到损坏,无法正常的供电,对社会和电力企业所带来的损失是无法估量的。
所以保证变电压的正常运行,对其常见的故障进行掌握,加强监测技术的水平,这是确保电网稳定运行的根底。
1 变压器常见故障及原因分析电力变压器运行过程中会发生一些较为常见的故障,这些故障的存在使变压器的正常运行受到不同程度的影响,所以需要针对导致这些故障的原因进行分析,从而及时去除故障,确保电力变压器的正常运行。
1.1 短路故障变压器发生短路故障时,通常都会在出口电路的位置发生,而当短路故障发生时,由于短路电流会比额定的电流大许多,所以会导致变压器绕组产生大量的热量,导致绕组变形或是绝缘受到损坏的情况发生,同时对变压器内部的一些压紧装置、套管及油箱等也会带来不同程度的变形及损坏,严重时可能导致火灾的发生。
1.2 放电故障变压器在运行过程中放电故障是较为常见的故障,而故障发生的位置不同,其放电的类型也不一样,在绝缘层内的气隙及油膜发生放电时那么属于局部放电,而导致火花放电情况发生时,多是由于油中有杂质渗入进去而导致的,另外当绕组匝间层的绝缘被击穿后,那么会导致电弧产生高能量放电现象。
电力变压器常见故障的分析与处理首先,我们来介绍变压器常见的故障类型:1.短路故障:变压器的短路故障主要分为内部短路和外部短路两种情况。
内部短路主要由绕组短路引起,通常是由于绕组绝缘老化、绝缘油泄漏、绝缘介质破损等原因造成的;外部短路则是指将变压器高低压绕组的导体直接短接在一起,通常会导致电流过大,引起设备损坏。
2.绕组断线故障:由于绕组的振动或受力过大,会导致绕组内部的导线断裂。
绕组断线故障通常由于工作条件不良、电流过载等原因引起,会影响变压器的正常运行。
3.绝缘老化故障:绝缘老化故障主要是由于使用时间较长、环境条件恶劣、维护不当等原因导致的。
绝缘老化会降低绝缘性能,容易导致绕组短路和绝缘击穿等故障。
4.冷却系统故障:冷却系统故障主要包括冷却水泄漏、冷却水循环不畅等问题。
如果冷却系统故障,会导致变压器温度升高,从而影响正常运行,甚至引发火灾等事故。
面对以上故障,我们可以采取以下处理措施:1.短路故障处理:-对于内部短路,可以通过检查绕组绝缘状况,修复或更换受损绝缘,加强绝缘维护管理,定期进行绝缘试验等方式来解决。
-对于外部短路,要找到导致短路的原因,及时修复或更换故障设备,并增加保护装置,防止类似故障再次发生。
2.绕组断线故障处理:-对于绕组断线,可以通过检测绕组导线的连接状态,修复或重新焊接断线处,注意绕组的振动和受力情况,减少电流过载等方式来防止此类故障。
3.绝缘老化故障处理:-对于绝缘老化,可以定期进行绝缘试验,及时更换老化绝缘材料,增加绝缘强度,加强绝缘材料的保护,提高设备的绝缘性能。
4.冷却系统故障处理:-对于冷却系统故障,要定期检查冷却系统的运行状态,检测冷却水的流量和温度,修复泄漏,清洗管道,确保冷却系统的正常运行。
此外,对于电力变压器的故障,还需要注意以下几点:-做好设备的定期检修和维护,及时发现潜在故障并加以处理;-加强绝缘保护,保持绝缘状况的良好;-增加防护装置,如差动保护装置、过流保护装置等,以保护设备安全运行;-对于严重故障,如变压器的主绕组短路或绝缘击穿等,在确保安全的前提下,进行及时维修或更换。
电力变压器常见故障及在线检测技术何小梅
发表时间:2019-11-29T15:57:15.943Z 来源:《中国电业》2019年16期作者:何小梅
[导读] 随着国民经济的发展,电力事业迅速增长,装机容量和电网规模日益增大
摘要:随着国民经济的发展,电力事业迅速增长,装机容量和电网规模日益增大,人们对电力系统中设备的运行可靠性的要求不断提高,在现代电力设备的运行和维护中,电力变压器不属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列,而且是导致电力系统事故最多的设备之一,它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。
因此国内外一直把电力变压器在线检测与诊断技术作为重要的科研攻关项目。
关键词:变压器故障在线检测技术发展应用
近些年来,电力变压器事故时常出现,这些事故会直接影响到电网的安全运行。
变压器的稳定运行是保证工农业生产各种设备正常运转的基础条件。
经过对故障类型进行深入地分析,适时准确地检测出故障因素并及时的采取有效措施,是保证电网和电力设施安全的一项十分重要的工作。
一常见故障及原因
变压器的常见故障主要存在短路故障、放电故障、绝缘故障、局部发热故障、声音异常故障等。
以下对其中几项进行分析、探讨:1 铁心多点接地故障
变压器运行过程中,如果其内部铁心有两点或是多点出现接地的情况发生,则会导致变压器内的铁心在运行过程中发生故障,使变压器受到损害,所以一旦发现有多点接地情况发生时,则需要及时进行处理。
2 短路故障
变压器的短路故障一般是发生在变压器的出口电路。
若发生短路故障,变压器绕组可能通过额定电流数十倍的短路电流,短路电流会在绕组上产生大量的热及电动力,从而使绕组变形甚至绝缘损坏,还会使其内部的压紧装置、引线、套管和油箱发生变形、位移等损伤,更甚者还会产生火灾。
3 放电故障
变压器在运行过程中放电故障是较为常见的故障,故障类型是分为局部放电以及火花放电和高能量放电三种类型。
在变压器正常工作过程中,绝缘层内的气隙、油膜发生放电的现象称为局部放电。
火花放电主要是油中掺入了杂质。
电弧放电是高能量放电,常出现在绕组匝间层绝缘击穿后。
4 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。
二变压器在线监测技术
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 局部放电在线监测技术
变压器在内部出现故障或运行条件恶劣时,会由于局部场强过高而产生局部放电(PD)。
PD水平及其增长速率的明显变化,能够指示变压器内部正在发生的变化或反映绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡等。
3 油中溶解性的气体检测技术
变压器在实际运行时其内部结构会发生一定的变化,这时所产生的故障则会导致气体有所变化,而通过对油中气体自身的成分、含量及产气率来和故障时气体进行对比,从而实现对故障的诊断。
而典型的油中溶解性气体,包括有C2H6、CO、H2、C2H4、CH4及C2H2,均是在通常应用于验证分析的特征气体。
在具体的检测出各项气体的成分与其含量后,借助特征气体方法及比值法等手段来有效辨别变压器的内部故障。
4 振动分析法
振动分析法就是一种广泛用于监测这种变压器故障的有效方法。
通过对变压器振动信号的监测和分析,从而达到对变压器状态监测的目的。
5 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:
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
6 红外测温技术
红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号,经放大处理,转换成标准视频信号,然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。
当变压器引线接触不良、过负荷运行等情况时都会引起导电回路局部过热,铁芯多点接地也会引起铁芯过热。
7 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。
8 频率响应分析法
频率响应分析法是一种用于判断变压器绕组或引线结构是否偏移的有效方法。
绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变,而频率响应法正是通过测量这种细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的。
9 其他监测措施的运用
低压脉冲测试也可作为一项实用、有效的变压器实时状态的探测方案,经实践验证已应用在检测变压器能否通过短路试验的有效措施。
另外,电路绕组间运行的漏感测试、绝缘电阻验测及油的相对性湿度检测等也可作为变压器状态的监测实用方案。
10 绕组温度指示
绕组温度指示器就是用于监测变压器绕组的温度,给出越限报警,并在需要时启动保护跳闸。
目前已开发出一种用于大型变压器绕组温度监测的新技术,即将一条光纤嵌入变压器绕组以便直接测量绕组的实时温度,从而改进变压器的预测建模技术,并达到实时监测变压器绕组温度状态的目的。
三变压器在线监测研究发展趋势及研究方向
1 仪器上
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。
(1)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。
(2)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。
2 理论工具上
模糊理论,人工神经网络,专家系统及灰色理论在(变压器油中溶解气体)DGA的分析中都有应用。
油浸电力变压器中主要绝缘材料是变压器油和绝缘油纸。
这两种材料在放电和热作用下,会分解产生各种气体。
而变压器内部故障都伴随着局部过热和局部放电的现象,使油或纸或油和纸分解产生C2H2,C2H4,C2H6,CH4,H2,CO和CO2等气体。
当故障不太严重,产气量较少时,所产生的气体大部分溶解于绝缘油中。
此外,发热和放电的严重程度不同,所产生的气体种类、油中溶解气体的浓度、各种气体的比例关系也不相同。
因此,对油中溶解的气体进行气相色谱分析便可发现变压器内部的发热和放电性故障。
结束语
利用在线监测装置不仅有效的对故障起到了预防的作用,而且使发电厂和变电站的运行管理水平得到较大程度的提升,特别是故障诊断技术在变压器的实际故障监测和诊断中更具有实用性。
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
[1] 王俊宁,姚莉.电力变压器常见故障及在线监测技术分析[J].科技创新与应用,2014,13:141.
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