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110kV变压器常见的故障类型及处理方法研究

贺大磊

云南电网有限责任公司玉溪供电局,653100

摘要: 变压器是整个电网中重要的组成部分,变压器可以调节电压的升高或降低,为电力用户提供安全、稳定的电力服务,可以防止电压过高或过低给电力用户的电器以及设备造成损害,避免给用户带来经济财产上的损失。因此,变压器的维护工作非常重要,只有运用科学合理的维护方法,及时.有效地解决变压器工作中出现的问题。保证变压器可以持续.稳定的工作,才能保障电力系统运行的安全和稳定,才能为电力用户提供更好、更优质的电力服务。
关键词: 放电;过热;防范措施
DOI:10.12721/ccn.2021.157084
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变电站实际上就是改变电压的场所,它的主要作用就是将发电厂发出来的电能输送到比较远的地方,实现电能的高效利用。更为具体来讲,变压器是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站有不同的等级,110kV变电站是电力供应的直接电源点,如果发生问题则会产生可小可大的后果,因此相关的工作人员需要对110kV变压器中可能存在的一些常见的问题进行分析,并采取一定的措施,做好防范工作,降低问题出现的几率。

1. 110kV变压器的内部故障类型

1.1电弧放电故障

电弧放电故障是变压器各部分在一定电压下发生的一种传导现象,由电子、离子等气态带电粒子形成通路进行传导维持。这种故障最显著的表现是明亮的电弧柱和电极斑点,经常伴有大量气体,气体短时间内没有溶解和消散,导致气体不断积压聚集,气压持续上升,因此,变压器内部的油会被迫的做出异常的运动,从而造成变压器内部故障。

1.2火花放电故障

火花放电故障是指当高压电源功率不太大时,高压电极之间的气体击穿。因为正电流和负电流之间存在较高的电位差时,就会产生放电现象。当气体被击穿时,它会从最好的绝缘体变成一个良性的导体,而电源自身的功率不够,导致突然猛烈增长的电流会让此时达到临界的电压会开始下降,于是放电情况就会被中断。直到电压恢复,它会再次放电,这种现象不停地重复所以这种故障是具有间歇性的特点的。与电弧放电故障对比,火花放电故障的特点是在发生故障的时候产生出来的能量较小,释放出来的烃总量较少。

1.3局部放电故障

局部放电故障是因为本来的原料之间出现可透气的裂缝或者原本具有导电性能的材料表面泛起尖角,这种情况下就会引起部位连接,这些部位中若是存在绝缘弱点,那么在电场突变或有外部施加电压的发生作用下绝缘弱点就会发生局部放电故障。伴随着放电时间的不断增长,局部放电会不断的地成长、扩大,局部放电现象的存在会导致周围的绝缘材料受到永久性的损坏,例如会被电流击穿甚至留下碳化的痕迹。目前,这种故障诊断的方式有很多,如脉冲诊断法、无线电诊断法、化学反应诊断法等等。

2. 110kV变压器内部过热故障的类型

2.1引线过热故障

引线过热故障一般出现在套管上,表现为包括有引线接头发热、引线分流发热、引线熔断等征象,分接开关、动触头、静触头接触不良也可能会导致引线温度过热。

2.2绕组过热故障

绕组过热故障是变压器内部一种常见的过热故障,这种故障会导致包含机壳带电、绕组短路过热、导线过热引发的各种问题(导线褪色、导线变色、导线焦糊味)等情况,严重时会致使变压器无法正常运行,另外,绕组材料本身质量不好,也会引起过热。

2.3漏磁过热故障

磁泄漏是由于变压器线圈之间有一定的缝隙,缝隙之间形成小的电磁体,有自己的磁感应线,因此产生与理论不同的磁感应强度。变压器的主磁通和漏磁通在绕组的引起的涡流损耗分布是不均匀的径向方向,并在绕组端达到最大值,在大容量变压器中,漏磁引起的高密度、杂散损耗非常大,这种情况下产生漏磁过热故障会对变压器本体内部造成损伤。

2.4铁芯多点接地过热故障

铁芯过热故障会导致变压器内部温度升高,进一步导致变压器油分解和油中溶解气体。从而使变压器油性能下降,铁芯之间的绝缘层会脱落。同时,铁芯会局部过热,使铁芯耗损增长2.5异物引起局部过热故障

当异物进入变压器会引起变压器内部局部过热故障,变压器在检修或组装时内部夹层中卡有异物,绝缘材料表面的孔隙渗入液体,都会加速固体绝缘材料的老化,使放电发热并产生氢气。同时,电解水很容易与金属部分发生反应,产生更多的氢,造成变压器的故障。此时,不仅会引发变压器内部气压过大,而且会因為异物在变压器里形成气旋环流而引起局部过热。此外,变压器冷却装置受到破坏或是淤泥堵塞、油路堵塞这样的情况下都可能引起变压器过热。

3. 110kV变压器常见问题的防范建议

依据110kV变电站常见的问题类型,本文的防范建议如下:

3.1 变压器故障的防范措施

为降低110kV变电站出现故障的几率,技术人员在设计的过程当中就需要进行合理的设计。就110kV变电站的变压器选择可以选用两台型号不相同的双绕组变压器对所用电负荷供电。

而就110kV变电站进行检查维护工作,工作人员可以适当的对变压器进行突出检查。当发现变压器出现温度异常的情况时,工作人员应当及时分析变压器出现温度异常的原因,冷却风扇是否正确投入,负荷是否过大。如果是由于负荷过大,则有必要通过将部分负荷转到其他的变压器中,由此降低负荷降低变压器的温度。如果情况比较严重,则有必要向相关部门报告停止运行变压器。就变压器的故障而言,检查和维护人员应当注意夏季时变压器的运行。一般来说,夏季本身高温,人们用电量也非常大,因此在夏季要加强对变压器的巡视和维护,防范变压器的出现故障,给人们带来不便。

3.2 计算机设备故障的防范措施建议

变压器的运行离不开计算机的控制,按照相关的规定计算机监控设备需要进行定期的维护,并且需要处理一些历史数据,使得计算机能够持续使用。此外,检查混合维修人员还需要对计算机设备进行调试,保证计算机监控正常。如果检修人员要停电检修计算机监控设备,则需要注意计算机监控设备中的接线部位,以免因松动带来的计算机故障问题。在110kV变电站的检修当中,值得注意的是变电站设施设备高温的现象。尤其是在夏天,计算机监控设备也会面临高温导致故障的问题。为此,检修人员在夏季有必要加强红外线的测温,随之关注计算机监控设备的运行情况,防止计算机监控设备出现问题。

3.3 变电站工作人员的相关建议

变电站给予人们电力支持,就变电站的常见的问题,除了在相关的设施设备上予以检修,做好防范工作之外,变电站还需要一批优秀专业的工作人员保证变电站的正常运行。只有变电站工作人员的专业技术过关,业务水平具有一定的层次,变电站的正常运行才有保证。为保证变电站工作人员的专业技术水平,变电站的相关部门可以适当从人才的选用、人才的培养等方面入手,加强对变电站检修人员工作的检测,从而在技术层面保证变电站的长期稳定的运行。

变电站除了在技术上对工作人员有相关要求之外,还需要比较完善的工作流程,使工作人员能够做到很好的工作衔接,尤其是针对变电站的事故处理。在事故处理的过程中,值班人员需要检查和复归信号,并做好记录向上级报备情况,同时提取故障录波信息,根据信号与设备检查结果,分析事故情况。此外,需要保持变电站附近的清洁,禁止无关人员进入控制室和设备区。当处理事故之后,同样要按照一定的时间顺序填好相关的事故报表。而就检修人员的工作,则也需要做好检修记录,并做好汇报,并及时提出检修意见。

结语:

在现代社会,我们已经离不开电力,一旦变电站出现问题,不能提供电力支持,我们的生活和生产会受到很大的影响。目前,虽然我国电力资源在不断开拓,新兴的科技设备以及新能源的出现减轻了电力供应的负担,但是电力资源仍然是我们日常生活生产的主要资源。因此,变电站的正常运行对我们来说十分重要。根据对110kV变电站常见问题的分析与归纳,本文提出的防范建议还有许多不足之处,但是还是希望能为相关的变电站的工作带来一些参考。相信我国科技进步的同时,变电站的运行也会得到进一步的改善,电力系统的安全性也能进一步提高。

参考文献:

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[2]孙博群.110kV变压器状态检修与故障问题分析[J].电子技术与软件工程,2016(20):236.

[3]林俊陆.一起110kV变压器油总烃超标故障的诊断与处理[D].大众用电,2016.07