电厂变压器油色谱异常的分析及处理

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2020年2期   作者:葛永永
[导读] 在我国经济飞速发展的今天,人们的生活待遇逐步得到了完善

         摘要:在我国经济飞速发展的今天,人们的生活待遇逐步得到了完善,各种生活需求也随之增加,其中电力需求的增加是当今社会面临的首要难题,发电厂也承载着巨大的供电压力。为了尽快解决这个难题,发电厂需要尽快完善科学技术,优化发电技能,提高管理能力,满足人们的用电需求。发电厂在正常作业过程中,仪器故障是常有之事,但高频率的故障事件会对正常供电产生不利影响。变压器是发电厂作业过程中极其重要的仪器之一,因此对变压器加强维护和管理是保障正常供电的前提。变压器一般发生故障时,主要的病变位置是变压器的油色谱。鉴于此,本文对电厂变压器油色谱异常的分析及处理进行分析,以供参考。
         关键词:变压器;油色谱;异常
引言
         变压器的正常工作是发电厂安全生产的首要前提。所以,在对工作人员进行培训时,变压器进行定期检查和维护是一项重要的培训内容。变压器一旦在工作中发生故障,就增加了维修难度。因此,在工作开展前期,工作人员需要认真检查变压器的油色谱变化,对变压器的运行状况做出详细的分析和判断,确定无误后才能开展工作。这种工作方式虽然较为繁琐,但能够最大程度地降低变压器的维修成本以及经济损失,也减少了工作过程中的维修时间,保障了变压器稳定运行的效率和安全。
1变压器油色谱概念
         变压器油色谱分析法测定变压器油中溶解气体成分含量,是检测电站变压器故障和确保电力系统稳定运行的重要方法。常用仪器是油色谱分析仪,完成对乙炔最小检测浓度达0.1ppm的变压器油中溶解的7种气体成分的全面分析。此外,能够实时控制计算机和处理数据的油色谱分析器具有高精度、可靠和可靠的温度控制系统,是电气设备制造商出厂时使用的主要检测手段之一。
2应用油色谱分析故障的原理
         变压器中最重要的绝缘材料主要包括变压器油及油中存在的有机绝缘材料。其中变压器油属于石油的一种馏化产物,包含一些饱和烷烃及芳香族不饱和烃等。而有机绝缘材料的组成成分主要是纤维素。变压器油和有机绝缘材料的稳定性差,在热和电的作用下会发生分解。其中烷烃的熔点最低,高温刺激下最容易被分解,在分解时,大分子烷烃分解成小分子的烷烃。具体气体种类和施加能量之间的关系如表1所示。
        
3变压器发生异常的情况
         变压器是否正常运行与发电厂能否稳定供电息息相关。因此,为了确保发电厂能够安全稳定的为人们供电,发电厂的操作人员应该严格按照操作流程和方法,按期排查变压器的故障部位。只有频繁的核查,才能避免变压器故障带来的安全问题。在对安全问题分析和处理后,留案保存,便于下次变压器的运行排查和维护。平时的检修工作可以实现对变压器运行情况的大致分析,并且人为因素和仪器故障是导致变压器油色谱出现错误的主要原因。维修人员在检查变压器时,及时查找出导致循环电流发生故障的因素。若发现故障因素是由磁回路故障引起的,就需要停电进行大范围检修,尽快排查变压器油色谱错误的原因和故障部位。发电厂变压器的检查和维修工作要求严格,工作量大,工作人员需要当场检查出故障问题并进行维修处理,在检查过程中,油色谱分析技术在帮助排查变压器故障时具有重要意义。此外,在对电厂变压器油色谱进行分析时发现,工作人员在变压器真空载气时进行油色谱信息采集的速度要快,能实现高效率地找出故障原因和部位。
4电厂变压器油色谱异常的处理方法
         变压器油色谱中出现异常时,首先要确认的是潜水泵很可能导致变压器出现异常。潜水泵的长期高温或过热会对接触的油产生巨大影响,从而导致油分解。超声波检测技术可以及时确定故障的位置和原因,而超声波技术则可以在某些方面保证变压器的稳定运行。

实际上潜水泵出现问题的原因是变压器主体的金属渣粒。此外,潜水泵出现问题时必须立即更换,更换后变压器无法正常工作,必须对潜水泵进行进一步分析和检测。与此同时,如果变压器的油色谱中产生的金属元素量不同,还可以确定变压器故障的原因。这种差异通常是由变压器内核中硅钢板的短路引起的,在这种情况下,将处理返回工厂并重新安装核心。
         色谱异常数据分析。铝金属事件前,油色谱值正常,表示变压器设备没有故障。随后被风吹走的铝金属触发了机油色谱值超出正常范围的变压器的自动跳闸开关。根据3比法可以看出,此次失败是高能量放电(电弧放电)。线圈之间的闪光或短路通常会导致设备部件(如箱子)接地放电。此事件发生后,变电站技术人员采取了防护措施,增加了检查油色谱的频率,并定期检查油色谱数据,直到数据恢复正常。进行变压器油色谱长达6个月的跟踪测试,观察主变压器绕组的形状。进行红外测试,观察最大负荷条件下变压器油色谱曲线正常。追踪侦测一段时间后,不会发生例外或故障,因此请取消追踪侦测,同时保留变压器所需的维护。
         油色谱分析是取变压器的一小部分油,分析其中溶解气体含量、成分等,然后通过分析判断电压表是否有缺陷。这是目前使用最广泛的方法之一,具有快速、准确、安全和经济实惠的特性,有助于准确找出故障区域及其形成原因,帮助工作人员节省大量时间,并为维护工作提供科学而有力的依据。
5实例分析
         2017年8月,国内某火力发电厂在预测前期1号主变压器试验时觉察出了变压器油色谱分析的非正常情况,具体的色谱分析比较数据详细记录在数据库中。经观察数据可知,变压器油中气体如H2、CH4、C2H4,以及总烃的总含量有大幅度增加。这说明目前变压器故障导致的不利影响也在持续扩大。具体分析如下,H2和C2H2气体含量的增加表示变压器出现了温度过高或者放电型故障。CH4和C2H4气体含量的增加表示出现了温度过高或者接触不良现象。CO和CO2气体储存量的上升表示固体绝缘材料的基本功能缺失。分析排除各种因素后可知,这种故障原因应该是温度过高导致的,需要检查接头是否焊接完整、夹具螺钉是否生锈或松动、开关是否接触不良或者短路等。
         依据排查结果,操作人员给出试验数据后确定故障原因是电站暂无法满足生产要求。即原因在于变压器的低压范围内的导电杆和电线上的镀铜之间连接的螺栓出现了松动。更换新的螺栓便可以解决导电杆和螺栓的故障问题。在更换结束后,在电路中通入直流电阻来检测故障是否完全消失。
结束语
         变压器作为变电站中最重要的电气设备之一,它的正常运行对保持整个电力系统的安全稳定运行至关重要,因此有必要对变压器进行定期监测和预防性试验,而油色谱分析试验是其中一种常见且十分有效的方法。某变电站220kV变压器通过油色谱分析发现多项特征气体含量超标,并不断恶化,存在重大安全隐患。为此,根据油色谱试验数据并结合相关试验分析出变压器的故障类型,同时采取相应的处理措施消除故障,以维护变电站的安全可靠运行。
参考文献
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