(国家能源集团神东煤炭集团供电中心陕西省榆林市719000)
摘要:电能是现代社会应用最广泛的二次能源,无论是日常生活还是工业生产,离开了电能这个社会就没有办法运行下去。在这几十年的经济发展中,人们对电能的需求越来越大,变压器作为电力行业中非常重要的一部分,如果缺少变压器,电能将无法安全地送入用户家中使用。一旦变压器出现任何问题,都将会对某一区域内居民的日常生活产生严重的影响。电气试验作为一种新兴技术,不仅可以判断出变压器故障出现的地方,还可以根据以往的经验用一定的方案解决这些故障。因此,本文对电气试验在变压器故障分析中的应用进行研究。
关键词:电气试验;变压器故障;应用
变压器是电力系统调节控制的核心设备,不仅可以实现原电能高低压转换控制,也是维持区域供电安全调度作业的重要保障。变压器在运行过程中出现故障,如果不及时处理,便会引发一连串的运行问题,不仅会加大检修管理难度,同时还会加大安全事故发生的可能性,降低地区供电可靠性。因此为提高变压器运行稳定性与可靠性,必须要建立科学可行的故障检修制度,灵活应用各种电气试验,来确定各种运行数据,将其作为设备检修的依据,提高故障处理效率。
1变压器的介绍
1.1变压器的组成以及类型
在目前电厂通常使用的变压器主要由三部分组成:初级线圈、次级线圈以及磁芯。变压器是利用电磁感应的原理,在磁能和电能之间相互转化从而将电能输送到用户家中。变压器作为现代社会发展的基础,因为其稳定、可以随意变化电压等优点大量应用于现代社会。变压器主要分为以下几类:干式变压器、配电变压器以及使用较多的组合式变压器。
1.2变压器的缺点
世界上没有绝对完美的东西,变压器也同样如此。虽然变压器大量应用于现代社会,但是这并不代表变压器没有缺点。根据变压器在日常生活中的使用,人们观察发现,变压器主要有以下几个缺点:
其一,变压器经常会出现接触不良的问题。变压器内部因为使用线圈(通常是铜线圈)经常会出现内部线圈和其他东西接触不良的问题。无论是哪一种原因导致的接触不良问题的出现,都会使得线路中的电流不稳定,不平衡,从而使得变压器无法正常的使用。变压器的开关是经常使用的东西,经过多次使用后,开关难免会出现一些接触不良的问题。并且,由于高压,在变压器中经常会多多少少地产生一些火花。在使用绝缘油的时候,油会在变压器的开关出形成油污,这些油污导致变压器内部的电阻增大,随之而来的就会导致部分接触面的灼伤。
其二,在变压器中经常会使用一些性能并不优异的材料导致变压器整体绝缘性并不好。为了保证变压器内部的绝缘性,经常会使用一些绝缘油来增加它的绝缘性,但是这些绝缘油中肯定会含有一些杂质。这些杂质在高压下逐渐从油中分解出来,然后汇集在一起,当数量达到一定程度的时候,就会影响优质绝缘油的绝缘性,从而使得变压器绝缘性能不断降低而出现各种故障。
2电气试验在变压器故障分析的必要性
随着变压器内部或外界自然环境的变化,会导致内部零件损害,内部零件的使用是有期限的。电力系统工作人员需要定期检修,要对损害进行初步分析,首先要观察所示各个数值是否合理,判断是否有出现故障的风险。通过多次采集数据,避免数据的偶然性造成判读错误;然后,检查设备的结构、零件是否损坏,有无生锈,是否会影响功能;最后,从整体上监控该变压器运行状态,判断出发生故障的原因。由于电气试验种类繁多,可以根据初步定的故障方向再进行电气试验,要是全面进行,既浪费时间又浪费金钱。根据以上的初步分析能得出故障出现的初步方向,然后采取目的性的试验,有利于缩短诊断时间,能达到事半功倍的效果,从而能更好的定性,可以做到早发现早处理。在电气试验中,要根据多种因素进行试验,试验必须严格按照操作规程,保证取得的数据真实可靠,才便于变压器故障的提前发现或诊断故障,更好的保护变压器。电气试验对于变压器故障的发现有重要的辅助作用,对于有些故障频繁出现,但是判断起来很难,通过电气试验,减轻了电力工作人员的工作量,研究电气试验有利于分析变压器的故障。
3电气试验在变压器故障分析中的应用
3.1绝缘油试验
为保证所选绝缘油可以满足变压器运行需求,需要对其进行试验检测,确定其性能达标。变压器均需要在油箱内充满变压器油,利用其绝缘、测量、散热特点来对铁芯以及绕组组件进行保护,降低空气氧对绝缘材料的影响,提高变压器运行可靠性。高质量的绝缘油通过对内部所有空隙的填充,可以将所存空气全部排出,对各部件与空气之间进行了有效隔绝,因此能够提高变压器整体绝缘性。同时,与空气相比变压器油绝缘强度更高,能够对变压器内部所有部件绝缘性进行强化,保证绕组之间、绕组与铁芯、绕组与箱油盖之间的良好绝缘效果。针对绝缘油进行试验,可从击穿电压、酸值、水溶性酸pH值、含水量、体积电阻率以及界面张力等方面进行,综合各项试验数据,确定所选油质是否达标,严禁劣质油的使用。
3.2直流电阻试验
进行直流电阻试验时,需要严格按照专业规范将测试仪测量线与变压器绕组出线端子进行可靠连接,然后对高压侧线各档以及低压侧线组的直流电阻进行测量,包括所有分接位置,正确读取测量值并登记。同时,为保证试验结果的可靠性,还需要对测量环境温度、操作条件等内容进行如实记录。并且,完成所有测量工作后,还应先进行放电处理,然后将连接的测量线全部拆除,关闭测量仪器电源放置规定位置。通过试验测量得到的数据,代表了变压器的导电性,可在一定程度上反映出变压器内部导线、导线接头以及各开关接头的接触性,对比后可判断存在的问题。整个试验过程操作简单,但是可以得到可靠的数据,可以确定变压器内各绕组是否存在短路或断路问题。
3.3变压器的短路试验
从现状来看,目前仍有较多变压器频繁表现为短路状况,以至于引发了无法被预知的变压运行风险。通常来讲,变压器短路的根源很可能在于绕组短路或者内部线圈短路。在某些情形下,设计人员如果设置了过大的油箱电阻,那么也将会引发突显的短路现象。因此可以得知,上述短路状况的根源为电路热量的频繁产生,同时又欠缺相应的排热设施。在此前提下,技术人员有必要凭借电气试验的方式来全面判定变压器的各种短路现象,并且对其及时予以处理。
3.4绝缘电阻和泄漏电流试验
当直流电压作用于介质上时,通过介质中有传导电流、吸收电流和几何电流等三部分电流。其中几何电流是极短暂的充电电流,加压瞬间很大,然后很快下降到零。传导电流即泄漏电流,它是电导电流,与加压时间无关,表现为恒定的值,它的数值反映着绝缘内部是否受潮、表面脏污或有无局部缺陷。传导电流对应为测量的绝缘电阻值。吸收电流则与测量的绝缘电阻吸收比密切有关。测量变压器绕组绝缘电阻、吸收比(极化指数)、泄漏电流能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷,如绝缘子破裂、引线靠壳等缺陷。
结束语:
综上所述,电力变压器是电力系统中的重要装置,但是由于各种因素的影响,会导致电力变压器出现各种故障,从而影响人们的正常生活。而电气试验作为解决电力变压器故障的有效手段,其不仅可以判断电力变压器的故障,还可以针对不同的故障进行处理,从而保证电力系统的安全运行。
参考文献:
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