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變壓器的故障原因和故障檢測技術

閱讀次數:532    發布時間: 2023-10-19 15:23:54

一、工作原理

變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器是(shi)利(li)用電(dian)磁(ci)(ci)感應的(de)原理來改變(bian)(bian)(bian)交流電(dian)壓(ya)的(de)裝置,主要構件是(shi)初(chu)級線圈(quan)(quan)、次級線圈(quan)(quan)和(he)鐵心 (磁(ci)(ci)芯)。在(zai)電(dian)器設備和(he)無線電(dian)路中,常用作升降電(dian)壓(ya)、匹配阻抗、安全隔離等(deng)。在(zai)發電(dian)機中,不管是(shi)線圈(quan)(quan)運(yun)動通(tong)過(guo)磁(ci)(ci)場(chang)或磁(ci)(ci)場(chang)運(yun)動通(tong)過(guo)固定線圈(quan)(quan),均(jun)能在(zai)線圈(quan)(quan)中感應電(dian)勢(shi)。此(ci)兩(liang)種情況,磁(ci)(ci)通(tong)的(de)值均(jun)不變(bian)(bian)(bian),但(dan)與(yu)線圈(quan)(quan)相交鏈的(de)磁(ci)(ci)通(tong)數量(liang)卻(que)有(you)變(bian)(bian)(bian)動,這是(shi)互(hu)感應的(de)原理。變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器就是(shi)一種利(li)用電(dian)磁(ci)(ci)互(hu)感應變(bian)(bian)(bian)換電(dian)壓(ya)、電(dian)流和(he)阻抗的(de)器件。

二、故障原因

(1)電路故障

對(dui)于(yu)變壓(ya)(ya)器的(de)(de)(de)(de)電路(lu)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)問(wen)題(ti)(ti)主要(yao)(yao)是指變壓(ya)(ya)器的(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)(chu)口(kou)出(chu)(chu)(chu)現(xian)(xian)短路(lu),以及在(zai)變壓(ya)(ya)器內部出(chu)(chu)(chu)現(xian)(xian)引(yin)(yin)線或繞組(zu)間的(de)(de)(de)(de)對(dui)地(di)短路(lu),以及因相與相間出(chu)(chu)(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)短路(lu)問(wen)題(ti)(ti)進而引(yin)(yin)發故(gu)(gu)(gu)障(zhang)的(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)(chu)現(xian)(xian)。其(qi)實(shi),這類故(gu)(gu)(gu)障(zhang)在(zai)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)電力(li)變壓(ya)(ya)器的(de)(de)(de)(de)諸(zhu)多故(gu)(gu)(gu)障(zhang)問(wen)題(ti)(ti)中是十分(fen)常見(jian)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)(ti),并且(qie)該(gai)(gai)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)的(de)(de)(de)(de)實(shi)際案例也很多。對(dui)于(yu)變壓(ya)(ya)器在(zai)低(di)壓(ya)(ya)出(chu)(chu)(chu)口(kou)出(chu)(chu)(chu)現(xian)(xian)短路(lu)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)(ti),為了解決該(gai)(gai)問(wen)題(ti)(ti)一般(ban)對(dui)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)處更換繞組(zu),故(gu)(gu)(gu)障(zhang)嚴重(zhong)時可能需要(yao)(yao)對(dui)所有的(de)(de)(de)(de)繞組(zu)進行(xing)必要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)更換,這樣才能盡可能地(di)降(jiang)(jiang)低(di)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)發生的(de)(de)(de)(de)概率(lv),極大地(di)降(jiang)(jiang)低(di)因電力(li)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)引(yin)(yin)發的(de)(de)(de)(de)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)經濟(ji)和人身財產損失,所以,對(dui)此有必要(yao)(yao)給(gei)予極大地(di)重(zhong)視 。

(2)繞組的故障問題

把繞組(zu)故(gu)(gu)障(zhang)可以細致地劃(hua)分為以下幾個類型:接(jie)頭(tou)的焊(han)接(jie)處(chu)極其容易出現開裂(lie)問(wen)題(ti)(ti)、相(xiang)與相(xiang)間短路問(wen)題(ti)(ti)、匝(za)向出現短路、繞組(zu)的接(jie)地故(gu)(gu)障(zhang)等。分析總結以上故(gu)(gu)障(zhang)出現的原因(yin)可以總結:變(bian)壓器(qi)的絕(jue)緣(yuan)問(wen)題(ti)(ti)出現了(le)問(wen)題(ti)(ti);繞組(zu)處(chu)有雜物進(jin)去(qu),老化的絕(jue)緣(yuan)體;變(bian)壓器(qi)的工作力度(du)不足;因(yin)變(bian)形導致繞組(zu)出現問(wen)題(ti)(ti):繞組(zu)受到水(shui)汽影(ying)響;變(bian)壓器(qi)的溫度(du)高。

(3)變壓器滲油故障

變(bian)壓(ya)器(qi)滲(shen)(shen)油(you)故(gu)(gu)(gu)障在整個(ge)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)故(gu)(gu)(gu)障中(zhong)是最為(wei)常(chang)見的(de)(de)(de)一個(ge)故(gu)(gu)(gu)障。變(bian)壓(ya)器(qi)滲(shen)(shen)油(you)故(gu)(gu)(gu)障又可(ke)(ke)以解釋(shi)為(wei)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)變(bian)壓(ya)器(qi)滲(shen)(shen)油(you)會導致后續(xu)一些(xie)問題,諸如本身(shen)對(dui)(dui)空氣產生(sheng)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)環境污(wu)染,還(huan)可(ke)(ke)能造成(cheng)大(da)量的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)資源浪(lang)費,這樣會大(da)大(da)增加了企(qi)業的(de)(de)(de)運行(xing)成(cheng)本,進(jin)而增加了企(qi)業的(de)(de)(de)經(jing)濟壓(ya)力(li)(li)和市場阻力(li)(li)。該問題作(zuo)為(wei)一個(ge)安(an)全(quan)隱患,會極大(da)地(di)影(ying)響(xiang)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)穩定運作(zuo),嚴重(zhong)時可(ke)(ke)能造成(cheng)機器(qi)設備的(de)(de)(de)不能運行(xing)。還(huan)要注意(yi)的(de)(de)(de)是該故(gu)(gu)(gu)障還(huan)會對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)企(qi)業的(de)(de)(de)服(fu)務質量產生(sheng)影(ying)響(xiang),對(dui)(dui)為(wei)用電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)客戶提供安(an)全(quan)科(ke)學的(de)(de)(de)服(fu)務產生(sheng)重(zhong)大(da)的(de)(de)(de)負面影(ying)響(xiang)。

(4)接(jie)頭處溫度、多(duo)高故障

接(jie)(jie)頭(tou)(tou)處溫度、多高故(gu)障中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)指的(de)(de)(de)是變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)載(zai)流接(jie)(jie)頭(tou)(tou)。在(zai)(zai)整個變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)設計中(zhong)(zhong)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)載(zai)流接(jie)(jie)頭(tou)(tou)一直都承擔著(zhu)極為重要的(de)(de)(de)責任,分析總結(jie)了(le)電力(li)(li)事故(gu)可以得(de)(de)出:變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)載(zai)流接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)不(bu)穩(wen)定連接(jie)(jie),使得(de)(de)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)處溫度快速(su)升(sheng)高,甚至已經超過了(le)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)著(zhu)火點,導致接(jie)(jie)頭(tou)(tou)出 現(xian)(xian)燒斷的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象,嚴重影響了(le)電力(li)(li)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)安(an)全穩(wen)定運行。這(zhe)(zhe)些問題都給電力(li)(li)企業在(zai)(zai)以后(hou)得(de)(de)安(an)全供電工作(zuo)敲響了(le)警鐘。為了(le)有效減(jian)少這(zhe)(zhe)類安(an)全事故(gu)的(de)(de)(de)出現(xian)(xian),避免(mian)因接(jie)(jie)頭(tou)(tou)處溫度過高引發(fa)的(de)(de)(de)安(an)全用(yong)電事故(gu),這(zhe)(zhe)需要電力(li)(li)檢測(ce)維修(xiu)工人(ren)在(zai)(zai)平時的(de)(de)(de)檢測(ce)維修(xiu)工作(zuo)中(zhong)(zhong),注(zhu)意觀察(cha)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)載(zai)流接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)溫度變(bian)(bian)化,保(bao)證(zheng)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)溫度在(zai)(zai)正常的(de)(de)(de)數值范圍內(nei)變(bian)(bian)化,這(zhe)(zhe)樣才能有效保(bao)證(zheng)電力(li)(li)變(bian)(bian)電器(qi)的(de)(de)(de)安(an)全穩(wen)定運行。

三、故障檢測技術

(1)在線監測技術

在線監測(ce)(ce)(ce)技術主(zhu)要(yao)使用的(de)是(shi)振(zhen)動分(fen)析法和局部(bu)(bu)放(fang)(fang)電檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)法等(deng)兩種(zhong)。一是(shi)振(zhen)動分(fen)析法。該分(fen)析方法指的(de)是(shi)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)運(yun)(yun)(yun)行時,要(yao)監測(ce)(ce)(ce)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)的(de)振(zhen)動信號的(de)強弱,并且分(fen)析總結出(chu)現(xian)這樣監測(ce)(ce)(ce)結果的(de)原因,進而可(ke)以(yi)對(dui)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)的(de)運(yun)(yun)(yun)行狀態進行實(shi)時的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce),有(you)(you)利于及時發(fa)現(xian)故(gu)障問(wen)題(ti),在小故(gu)障釀成大故(gu)障前,便得到(dao)解(jie)決(jue)。二是(shi)局部(bu)(bu)放(fang)(fang)電檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)法。該檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)方法指的(de)是(shi)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)在運(yun)(yun)(yun)行過程中的(de)機械(xie)內部(bu)(bu)出(chu)現(xian)故(gu)障,進而引發(fa)了局部(bu)(bu)的(de)放(fang)(fang)電現(xian)象(xiang),這樣會(hui)影響放(fang)(fang)電的(de)水平和放(fang)(fang)電的(de)速(su)度。所以(yi)有(you)(you)必要(yao)針對(dui)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)的(de)局部(bu)(bu)放(fang)(fang)電情況,加強日(ri)常地(di)有(you)(you)效地(di)判(pan)斷,檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)安全隱患是(shi)否(fou)存(cun)在,并對(dui)這些(xie)問(wen)題(ti)進行有(you)(you)針對(dui)性(xing)地(di)解(jie)決(jue),來確保機械(xie)的(de)安全穩(wen)定運(yun)(yun)(yun)行。 

(2)氣相色譜儀技術

氣(qi)(qi)(qi)(qi)相色譜(pu)儀技(ji)術(shu)(shu)主(zhu)要用(yong)(yong)于分(fen)(fen)析混合(he)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)中內部(bu)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)(fen)。該(gai)檢(jian)測 技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)優點主(zhu)要有(you)(you)效以(yi)下幾點:效率高,使(shi)用(yong)(yong)便捷、操作便利(li)(li)等(deng)許(xu)多方面(mian)(mian),這些優勢促進了該(gai)技(ji)術(shu)(shu)得到(dao)了十分(fen)(fen)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong),并(bing)(bing)在(zai)(zai)各種電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)設備的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測的(de)(de)(de)(de)(de)領域得到(dao)了廣(guang)泛(fan)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。其中,對于高分(fen)(fen)子膜技(ji)術(shu)(shu)便有(you)(you)效利(li)(li)用(yong)(yong)了該(gai)項技(ji)術(shu)(shu),有(you)(you)效快速分(fen)(fen)解油(you)氣(qi)(qi)(qi)(qi),并(bing)(bing)在(zai)(zai)高分(fen)(fen)子聚合(he)物的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong) 下并(bing)(bing)在(zai)(zai)變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響下將油(you)溶解,這樣可以(yi)有(you)(you)效提高測定電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)故(gu)障(zhang)(zhang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)和(he)油(you)中氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)濃度。多數情況下,當變(bian)(bian)(bian)電(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)出(chu)現故(gu)障(zhang)(zhang)時(shi),可能會散(san)發出(chu)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)味(wei)道,利(li)(li)用(yong)(yong)這一(yi)化學特性可以(yi)更好地檢(jian)測氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de) 含量,并(bing)(bing)有(you)(you)效地檢(jian)測變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)。另外,使(shi)用(yong)(yong)該(gai)變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi) 進行檢(jian)測多種氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),這樣大大提高了變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)速度,有(you)(you)利(li)(li)于正常運行的(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)能及時(shi)得到(dao)恢復。 

(3)感器列陣技術

對(dui)于感器(qi)(qi)(qi)列陣(zhen)技(ji)(ji)術(shu)而言,在變壓器(qi)(qi)(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)中該技(ji)(ji)術(shu)也起(qi)到(dao)了十分重要的(de)(de)(de)作用(yong)。為此,電(dian)力(li)檢(jian)測(ce)維修(xiu)工(gong)作人員(yuan)需要熟練地(di)掌握該項(xiang)技(ji)(ji)術(shu),并將該項(xiang)技(ji)(ji)術(shu)科學合(he)理地(di)運(yun)用(yong)到(dao)檢(jian)測(ce)故(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)工(gong)作,可(ke)(ke)以(yi)有效提(ti)高(gao)變壓器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)安(an)全運(yun)行指數,使(shi)得運(yun)行的(de)(de)(de)狀態(tai)不受(shou)到(dao)外界干擾。并且(qie)由于這項(xiang)傳感器(qi)(qi)(qi)具有以(yi)下的(de)(de)(de)優(you)點(dian):選擇性高(gao)、敏感度高(gao)等優(you)點(dian),使(shi)用(yong)傳感器(qi)(qi)(qi)進(jin)行在線(xian)檢(jian)測(ce),進(jin)而提(ti)高(gao)檢(jian)測(ce)故(gu)障(zhang)(zhang)氣體的(de)(de)(de)濃度的(de)(de)(de)速度,有利于含(han)量的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce),可(ke)(ke)見(jian)不但(dan)可(ke)(ke)以(yi)提(ti)高(gao)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)速度,而且(qie)還可(ke)(ke)以(yi)提(ti)升變壓器(qi)(qi)(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)水平,降低變壓器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)故(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)出現的(de)(de)(de)幾率。 

(4)紅外光譜技術

紅(hong)外光(guang)譜(pu)技(ji)術(shu)(shu)又稱之為紅(hong)外光(guang)譜(pu)在(zai)線檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)(shu),該技(ji)術(shu)(shu)具(ju)有檢(jian)測(ce)速(su)度(du)快、準確度(du)高、敏(min)銳度(du)高、維修(xiu)量(liang)少等優點,該技(ji)術(shu)(shu)也在(zai)變(bian)壓器(qi)故障(zhang)檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)(shu)扮演(yan)著重(zhong)要(yao)的角色(se),有助于變(bian)壓器(qi)故障(zhang)產生氣(qi)體的含量(liang)檢(jian)測(ce)。在(zai)實際的檢(jian)測(ce)工作中(zhong)以及在(zai)具(ju)體的使(shi)用過程中(zhong),可以有效地利用紅(hong)外氣(qi)體分析儀(yi)器(qi)和雙關(guan)路薄膜電(dian)容檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi),進(jin)行定量(liang)地分析。 

(5)繞組直流電阻檢測技術

利用(yong)繞(rao)(rao)(rao)組(zu)(zu)直流電(dian)阻(zu)加測技術(shu),可(ke)對變壓器內(nei)繞(rao)(rao)(rao)組(zu)(zu)縱絕緣和(he)電(dian)流回路的(de)(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)情況(kuang)(kuang)進行(xing)分(fen)析。繞(rao)(rao)(rao)組(zu)(zu)直流電(dian)阻(zu)檢測技術(shu)一(yi)般用(yong)于(yu)判斷(duan)繞(rao)(rao)(rao)組(zu)(zu)匝間短路、分(fen)接(jie)(jie)開(kai)關的(de)(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)狀態以及街頭的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸情況(kuang)(kuang)。而繞(rao)(rao)(rao)組(zu)(zu)直流檢測技術(shu)又是變壓器各繞(rao)(rao)(rao)組(zu)(zu)直流電(dian)阻(zu)平衡度和(he)調壓開(kai)關檔位的(de)(de)(de)重要檢測手段。 

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