变压器在线安全监测技术研究

2022-09-11

1. 前言

电力系统发电、供电的可靠性和人们的生产和生活有着密切的关系, 所以, 需要确保电力系统工作的稳定性。做在变压器的检修过程中, 因为变压器的状态维护比常规的维护需要使用更先进和更科学技术, 它需要满足现代化的要求, 做好变压器的在线监测技术, 还可以结合计算机信息处理技术进行在线检测, 这样就能够快速检测出变压器中存在的一些故障, 能够有针对性采取措施进行维护, 确保变压器能够顺利工作。

2. 变压器常见故障的分析

2.1 内部发出异响声音

变压器在运行的过程中, 其能够产生的电磁声音是非常稳定的, 那么变压器处于一个正常的运行状态。当变压器出现故障的时候, 其发生故障的原因可能有以下几种: (1) 变压器中的零部件出现了松动, 在运行时就会产生噪音; (2) 变压器出现了超载运行, 其最外层的硅钢片会发生异响 (3) 变压器铁心没有夹紧, 在运行的过程中, 铁芯振动会产生异响; (4) 变压器盖螺丝出现松动, 导致变压器发生异响: (5) 内部互感器的电压过高, 核心接地线将被打破, 外壳将会检测出高压, 变压器内部就会发出噪声; (6) 变压器内部接触不良, 会因为放电而发出异常的响声等。

2.2 变压器油质变坏

变压器中油质的好坏和变压器绝缘性能有着很多大的联系, 变压器油变坏, 这样就容易引起变压器出现故障。变压器开始投入操作的过程中, 颜色开始变为淡黄色, 然后再变成浅红色。油质没有及时进行更换, 加上漏雨和沉浸了水分。还由于油温过热, 油的颜色将会慢慢变黑。

2.3 自动跳闸故障

变压器在运行的过程中, 如果出现突然跳闸的现象, 这就需要及时找出跳闸的原因。如果在进行检查后, 变压器的操作不当或是由于变压器外部出现了故障, 这时候就可以忽略内部环节的检查, 直接就可以恢复送电。如果出现了差动保护行动, 在变压器保护范围内的设备都需要进行全面彻底的检查。如果不能够及时处理变压器发生的故障, 这时候就有可能引起火灾爆炸。变压器内部的散热器和壳出现破裂, 存在漏油的现象, 在油枕的压力下, 变压器漏出来的油将会燃烧, 这时候就会引起火灾, 将会造成很大的事故隐患, 严重的时候还有可能引发一些爆炸, 这时候就需要我们引起足够的重视, 不断采取有效的措施来解决这些问题。当事故发生的时候, 变压器能够自发地采取保护行动, 断路器也会自动断开。如果不能自动断开断路器, 应该由手工来完成这个步骤, 还要及时关闭电源和空调设备。

2.4 油位过高或过低

变压器油位太低了, 变压器的油位低于封面, 气体的保护也可能会引发一些误动作。在严重的情况下, 甚至可能会使得变压器引线或线圈会露出油中, 导致出现绝缘击穿的现象。油位过低的主要原因是在很长时间内处于一个低温环境, 变压器出现了漏油的现象, 不能够及时进行修复和填充, 使得变压器油位发生变化。如冷却设备运行状态的变化, 变压器的负载发生变化和周围环境发生了变化。因此, 在进行加载的过程中, 必须根据变压器周围环境的温度来选择合适的灌装高度。如果出现油位过低, 需要及时查明原因, 还应该及时采取适当的措施来解决。

3. 变压器状态在线安全监测和分析

3.1 油中溶解气体监测技术的分析

变压器在正常工作一段时间以后, 将有可能会出现一些故障。这些故障通常是变压器中的油和绝缘材料在氧的作用下, 通过一系列生化反应将会引起油质的变化。有一些气体溶解在变压器的油中, 采用在线监测技术能够分析变压器油中气体的成分及其浓度, 这时候就能够快速检测出变压器存在的故障, 并且针对故障采取有效的解决措施。

3.2 局部放电检测技术

局部放电是由于介质被击穿, 使得变压器绝缘恶化, 这时候就需要做好局部放电的检测, 有效防止类似的事情发生。变压器在线监测技术是一个非常重要的监测技术, 能够提高监测的精度。传统检测信号频率通常都是小于1 MHz, 随着在线监测技术的不断发展, 在变压器运行的过程中, 可以检测出信号频率范围也在不断扩大, 但是仍然都是有限的。在油中放电可以产生超过1 GHz的信号, 它能够有效地避免外部信号产生的干扰, 这样就可以在很大程度上提高监测的可靠性。

3.3 变压器油色谱在线监测技术

该系统主要事实有现场气体监测和设备、主机和应用软件组成。在进行气体收集的过程中, 需要使得油气进行分离, 气体流经色谱柱, 能够有效实现各种气体之间的分离。在色谱分离后, 气体检测系统能够实现将化学信号转变为电信号, 然后通过数据采集模块收集信息, 通过后台监控系统的对谱图进行分析和计算, 并根据气体校准数据自动计算每个气体的密度。故障诊断系统能够根据气体密度, 使用软件系统的变压器故障诊断算法自动诊断变压器的运行状态, 并给出合理的维修建议。