110kV电力变压器故障诊断及检修技术

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:于洋
[导读] 摘要:110KV变电站主变压器因承载负荷量较大,并且运行过程中工作电压较高,使其成为现代电网运行中重要结构之一。
        (广东粤电湛江风力发展有限分司)
        摘要:110KV变电站主变压器因承载负荷量较大,并且运行过程中工作电压较高,使其成为现代电网运行中重要结构之一。变压器运行过程必然伴随着各类故障或故障产生的征兆,能否及时发现存在的问题并探讨故障发展趋势也成为当前工作的主要目标之一。基于此,本文主要对110kV电力变压器故障诊断及检修技术作具体论述,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词:110kV;电力变压器;故障诊断;检修技术
        引言
        因110KV变电站主变压器在拆卸、组装过程中消耗时间较长,一旦出现故障或停止运行时,不仅会对电网正常运行造成影响,同时也会对相应电力企业造成严重经济损失。因此,就应提高对110KV变电站主变压器运行与维护,从根本上降低110KV变电站主变压器故障发生概率,从而确保电力生产安全、效率及质量。
        1110KV变电站主变压器运行的要求
        110KV变电站主变压器运行的要求主要涉及到以下几个方面具体内容:1)110KV变电站主变压器运行时对温度要求。不同温度变化会对110KV变电站主变压器使用寿面产生不同影响,一般情况下当变压器绝缘温度达到95℃时,变压器使用寿命可以达到20年;当变压器绝缘温度达到105℃时,变压器使用寿命会缩减至7年;而当变压器绝缘温度达到120℃时,变压器使用寿命则会减少至2年。因此,应在110KV变电站主变压器运行时,严格把控变压器绝缘温度,从而确保变压器使用寿命。2)110KV变电站主变压器运行时对温升要求。110KV变电站主变压器在运行时,应充分明确规定变压器在限定负荷过程中,各个环节温升,确保其可以在变压器运行允许范围内,以此来实现保障110KV变电站主变压器运行安全,同时也可以确保变压器使用寿命,最终实现降低故障概率与降低检修成本的目标。3)110KV变电站主变压器运行时电源电压变化要求。当110KV变电站电力系统在运行时,因运行方式或负荷等情况出现改变,就会导致电力系统电网运行电压出现波动,而这时当电网运行电压小于变压器分接头限定电压时,就会造成出电量减少。但当电压高于变压器分接头电压时,就会对变压器运行造成不利影响。因此,110KV变电站主变压器电源电压范围就应控制在±5%以内,从而实现保持二侧电压水平,为110KV变电站主变压器及其设备运行提供保障。
        2变压器运行故障
        2.1变压器声音故障
        变压器运行故障之一是变压器声音故障。变压器故障类型包括变压器本体故障和变压器附件故障,本体故障中包括铁芯、金属件故障、绕组引线故障等;而附件故障中则包括有载开关故障、冷却系统故障等。其中变压器音响是在正常运行和巡视过程中需要重点关注的问题,以声音为侧面体现出变压器的运行状况。在变压器运行的过程中铁芯和绕组产生振动发出声音时,正常声音是均匀且轻快的。一旦出现故障声响必然出现异常,此时说明变压器在运行中可能存在危险点和故障。
        2.2运行环境危险点
        变压器运行故障之二是运行环境危险点。变压器在产生故障时,无论是内部故障还是外部故障,异常现象都会通过不同形式表现出来。而变压器的运行状态与使用周期与运行环境之间存在着密切联系。例如变电站区域的地理环境、空气湿度等。一般情况下变压器运行时的环境温度要求为最高气温40℃、最低气温-25℃,因为温度过高会影响到正常的散热,给运行带来极大风险;而湿度太高又会影响到金属的耐腐蚀性。特别是户外变电站在运行过程中受到环境因素的影响比户内变电站更大,特别是在环境污染严重的情况下,变压器的运行需要展开特殊的巡视和检查,并根据实际情况缩短变压器的检修和管理周期。


        3110KV变电站主变压器运行时的监视与维护
        3.1变压器检修及送电维护
        试验与检修是落实实际检测内容的关键。包括全体系的电气设备分级运行,对技术数据的评估,电气设备的故障模式,程序分析的影响,制定预防故障的措施等。对电气设备的分级主要是根据生产工艺的过程中,各系统在电气设备中的重要性而排序的,对电气设备的故障也依次排序,先维修需求优先的级别指数计算等。运行数据的评估包括有确定认股的技术及参照的量化基准的优劣标准,明确出电气设备的检修目标值,主要对获得的重要系统设备以及关键的电气部件的运行数据进行分析,对检修的安全性及可靠性进行评估,从而判断发生故障的几率与对系统的影响程度,综合出合理有效的预防维修与主动维修方案计划。
        3.2电气故障预防措施
        电气故障预防措施主要涉及到三个方面:(1)直流电阻测试可以比较明显的表征触点导电性能的良好与否。加强对直阻测试数据的比对和分析,可以及时发现触点接触不良的异常。(2)在小修时增加切换波形试验,可以观察过渡电阻阻值变化及通断情况。(3)分接开关检修时,一定要检查分接开关载流触头接触压力及接触是否良好,检查过渡电阻外观及阻值,将各紧固件逐一拧紧。
        3.3电动机构及附件故障预防措施
        电动机构及附件故障预防措施主要涉及到三个方面:(1)检修人员注意清扫接触器接点油污,及时给机构润滑。投运前检查各接触器动作顺序,测量各线圈及电机通断和绝缘情况,手动及电动操作各一轮并确定位置指示与开关实际位置保持一致。(2)运行人员加强对分接控制箱的维护,保持分接控制箱的密封和干燥,可以大大减少电气元件受潮和触点锈蚀。(3)提高检修人员技术水平和责任心,对检修前后的机构位置进行记录与核对。
        3.4其他改进和多算法融合诊断方法
        目前存在并应用的人工智能算法存在诸多弊端,但目前已有部分改进方法和优化方案能对这些弊端进行补充和改良。以多算法融合诊断方法为例,通过在将故障变压器的具体样本参数导入计算系统中之前,提前采用算法对数据进行提前计算,提高样本数据的实用性和精简性,或是在计算模型的基础上设置另一重算法对计算模型的整体效率进行优化,例如:改进小波网络、支持向量机交叉验证、基于D-S证据理论的变压器故障诊断、径向基函数神经网络在变压器故障诊断中的应用、基于典型样本和证据理论的变压器故障诊断、基于因子分析和灰色关联度分析法的变压器故障诊断、基于半监督分类的变压器故障诊断以及基于深度自编码网络的变压器故障诊断。
        结语
        综上,提高110KV变电站主变压器运行和维护,可以有效保障电力生产时设备可靠性与安全性,同时对于减少变压器故障出现次数、提高变压器使用寿命等方面,也会起到诸多帮助作用。进行110KV变电站主变压器运行与维护时,应充分掌控变压器运行情况,针对变压器运行停止或故障因素展开全面分析,同时针对变压器运行过程中可能出现故障的因素展开研究,并结合实际情况制定出相应反事故措施,这不仅成为110KV变电站主变压器故障处理预案,同时也可以有效提高电网运行效率。
        参考文献:
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        [3]张京敢.油浸电力变压器运行中高温报警的原因分析与处理[J].电工技术,2019(21):134-135.
        [4]莫海科.变电站运行中危险点预控技术的应用[J].应用科技.2015(01):75.
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