于曉璇
(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司平原縣供電公司,山東 德州 253600)
加強(qiáng)電力技術(shù)和電力生產(chǎn)安全就是電力企業(yè)所面對(duì)的重要發(fā)展任務(wù),在經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展以后,電力設(shè)備的種類(lèi)以及質(zhì)量和參數(shù)性能等諸多方面都有了顯著的提高,而相應(yīng)的配電變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)也隨著變壓器的發(fā)展開(kāi)始應(yīng)運(yùn)而生,變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)包括許多種類(lèi),比如說(shuō)絕緣電阻的測(cè)量、局部的放電測(cè)試等等,對(duì)于不同的試驗(yàn)內(nèi)容,要能夠具體分析。
對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn),主要的方案還是通過(guò)對(duì)變壓器的油氣進(jìn)行化學(xué)和物理分析,對(duì)變壓器在正常運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中存在的隱患進(jìn)行及時(shí)的排查,防止在過(guò)大的壓力下,電力系統(tǒng)或者相關(guān)的設(shè)備發(fā)生損壞,導(dǎo)致供電出現(xiàn)問(wèn)題,帶來(lái)更大的損失。
變壓器與供電系統(tǒng)中的其他設(shè)備不同,它的結(jié)構(gòu)更加的復(fù)雜,而且承擔(dān)的功能也更加重要,在進(jìn)行工作的過(guò)程當(dāng)中,一旦出現(xiàn)了什么異常,就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的工程建設(shè)以及設(shè)備的運(yùn)行都出現(xiàn)極大的麻煩,首先,變電器如果發(fā)生故障會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能造成損害,一般而言,正常的居民和企業(yè)所使用的電能都不是直接從供電系統(tǒng)流出的,而是經(jīng)過(guò)變壓器的層層轉(zhuǎn)變,經(jīng)過(guò)多級(jí)的系統(tǒng)處理才會(huì)最終流向用戶(hù),在變電站與一般的用戶(hù)之間,通常都需要經(jīng)過(guò)變電站的升壓與變壓器的降壓等步驟,所以一旦在這個(gè)過(guò)程中,變壓器出現(xiàn)了故障,就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)供電性能的不穩(wěn)定;其次,如果變壓器出現(xiàn)問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的不協(xié)調(diào),因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的,由這些子系統(tǒng)相互配合和相互補(bǔ)充,共同完成供電的功能,所以如果變壓器出現(xiàn)故障,會(huì)導(dǎo)致整體系統(tǒng)的不協(xié)調(diào),導(dǎo)致正常的供電工作不能夠順利的完成;最后,變壓器的故障還有可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)之外的其他的輔助系統(tǒng)以及外圍的相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障,例如,如果變壓器出現(xiàn)短路,就會(huì)導(dǎo)致線路被燒斷,那么與這部分連接的其他設(shè)備也必然會(huì)受到影響。
正是由于變壓器出現(xiàn)故障后會(huì)引發(fā)一系列的后續(xù)問(wèn)題,所以對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)就顯得十分的必要,在進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí),主要考慮到性能、安全以及效益等幾方面,要做好預(yù)防工作,對(duì)于可能存在的故障隱患進(jìn)行嚴(yán)格的排查,對(duì)于可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題要做好應(yīng)急預(yù)案,最好能夠設(shè)立變壓器的日常檢查系統(tǒng),對(duì)于變壓器的運(yùn)行安全問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)反饋,嚴(yán)格避免變壓器故障發(fā)生的可能性。
在配電變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的運(yùn)行過(guò)程中,繞組問(wèn)題是最容易出現(xiàn)的問(wèn)題之一,如果能夠采用有效的繞組問(wèn)題解決方法,就會(huì)比較容易檢測(cè)出系統(tǒng)當(dāng)中可能會(huì)存在的繞阻問(wèn)題。一般常用的檢測(cè)方法是對(duì)變壓器當(dāng)中的直流電阻進(jìn)行測(cè)量,這樣,一方面能夠有效的掌握繞組絕緣盒當(dāng)中整體的電路連接狀況是否完好,也能夠?qū)@組的焊接質(zhì)量、繞組的斷路短路以及電路當(dāng)中某位部位或者開(kāi)關(guān)之間接觸不良的情況作出有效的檢測(cè)。電路當(dāng)中變壓器的某些部件受潮或者受到其他的損害,都可以通過(guò)繞組的絕緣電阻測(cè)量來(lái)進(jìn)行解決。對(duì)于整個(gè)繞組問(wèn)題而言,最大的一個(gè)可能是繞組的變形,因?yàn)橐坏├@組發(fā)生變形,不能夠及時(shí)診斷出來(lái)而選擇將有問(wèn)題的繞組投入使用,那么將會(huì)給整個(gè)配電變壓器的運(yùn)行造成極大的安全隱患,嚴(yán)重時(shí)極可能會(huì)造成電路當(dāng)中某些線圈的燒毀,最常見(jiàn)的變形包括有線圈的軸線和徑向的尺寸變化、繞組扭曲以及鼓包等情況。
在配電變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的完成過(guò)程中,比較常見(jiàn)的異常問(wèn)題來(lái)自于套管。經(jīng)常會(huì)由于套管的密封性不好,導(dǎo)致整個(gè)套管的絕緣性受到影響,造成變壓器出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題;或者導(dǎo)致套管當(dāng)中呼吸器等配件的配置不當(dāng)以及對(duì)于水分的吸入不及時(shí)等情況的發(fā)生,從而對(duì)套管本身是否能夠正常運(yùn)行造成極大的威脅。一方面,如果對(duì)套管的內(nèi)外清潔不到位,特別是套管外表面的清潔沒(méi)有做好的話,就會(huì)導(dǎo)致套管表面出現(xiàn)裂紋或者漏電,特別是遇到大雨大雪等惡劣天氣,出現(xiàn)故障的可能性就會(huì)加大,常見(jiàn)的比如說(shuō)炸裂或者漏電等情況,這種密封不良的情況一般是由于螺絲加固的部位沒(méi)有加固好或者是運(yùn)行的周期與設(shè)計(jì)不相符等因素引起的,或者是由于套管本身的質(zhì)量不合格,這樣一旦套管的表面吸收了水分,就會(huì)導(dǎo)致套管本身的電阻降低,導(dǎo)電性增強(qiáng),泄露的電流增加,最終套管可能會(huì)發(fā)熱,嚴(yán)重的時(shí)候套管可能會(huì)出現(xiàn)滲油,最終導(dǎo)致油面降低,油面與套管之間有空氣進(jìn)入,整個(gè)變壓器開(kāi)始運(yùn)行以后在極高的電廠作用下造成局部出現(xiàn)放電現(xiàn)象,最終發(fā)生事故。
在實(shí)際的預(yù)防性試驗(yàn)過(guò)程中,如果僅僅是通過(guò)電氣的相關(guān)方法對(duì)變壓器進(jìn)行診斷,那么實(shí)際上很難將變電器內(nèi)部和局部的故障正確的分析出來(lái),特別是對(duì)于變電器當(dāng)中的相關(guān)超標(biāo)問(wèn)題,這就需要用到化學(xué)檢測(cè)當(dāng)中的色譜分析法。這種檢測(cè)方法不僅對(duì)于油樣當(dāng)中的氣體檢測(cè)比較敏感,而且能夠?qū)ψ儔浩鳟?dāng)中某些潛在的風(fēng)險(xiǎn)以及在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的早期診斷方面有極強(qiáng)的靈敏度,這也就是所謂的油色色譜分析。這種方法的原理是由于一般的油氣當(dāng)中含有的多為烷烴和芳香烴等烴類(lèi)化合物,而烴類(lèi)氣體生成的速率與溫度有直接關(guān)系,在溫度一定的情況下,必然會(huì)有一種烴類(lèi)的生成速率出現(xiàn)最大值,最終需要找出這個(gè)規(guī)律并進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)故障溫度與產(chǎn)生氣體的含量之間有一定的關(guān)系。在變壓器的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,產(chǎn)生烴類(lèi)氣體的原因主要是局部受到的熱量過(guò)多以及電暈等情況,一般這種問(wèn)題的產(chǎn)生都會(huì)加速油和變電器內(nèi)部部件的老化,加大氣體含量。
經(jīng)過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn),電力變壓器的內(nèi)部故障主要包括熱性故障、放電性故障以及絕緣體受潮發(fā)生的故障等,經(jīng)過(guò)相關(guān)的調(diào)研發(fā)現(xiàn),前兩種故障幾乎占據(jù)了所有變電器預(yù)防性試驗(yàn)異常原因的90%以上,所以異常原因預(yù)防主要也是針對(duì)這兩個(gè)原因來(lái)進(jìn)行針對(duì)性預(yù)防。
首先需要能夠準(zhǔn)確判斷出出現(xiàn)異常的部位,應(yīng)該對(duì)于配電變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行的方式有足夠的了解。在問(wèn)題出現(xiàn)以后,首先判斷這是套管問(wèn)題還是繞組問(wèn)題,或者是絕緣體受潮的問(wèn)題,再根據(jù)油氣色譜分析以及之前預(yù)防性試驗(yàn)的結(jié)果做出比較,然后得出結(jié)論。
其次應(yīng)該通過(guò)相關(guān)的物理化學(xué)手段,對(duì)在故障發(fā)生的過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的氣體,最好能夠與配電變壓器正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行比對(duì),因?yàn)樵谀承┣闆r下,經(jīng)過(guò)色譜發(fā)現(xiàn)的異常氣體可能并不是因?yàn)樵O(shè)備的故障而產(chǎn)生的,所以出于嚴(yán)謹(jǐn)性考慮,最好能夠?qū)Σ徽5那闆r進(jìn)行排查。
正確選擇熔斷器的熔體及低壓過(guò)電流保護(hù)定值。低壓側(cè)漏電總保護(hù)器過(guò)流動(dòng)作值取配變低壓側(cè)額定值的1.3倍,配變低壓各分支線路過(guò)流保護(hù)定值不應(yīng)大于總保護(hù)的過(guò)流動(dòng)作值,并小于配變低壓側(cè)額定電流。一般按導(dǎo)線最大載流量選擇過(guò)流值,以保證在各出線回路發(fā)生短路或輸出負(fù)載過(guò)大,引起配變過(guò)負(fù)荷時(shí)能及時(shí)動(dòng)作,切除負(fù)載和故障線路,實(shí)現(xiàn)保護(hù)配變的目的。按標(biāo)準(zhǔn)配備配變高壓側(cè)熔體保護(hù)材料,堅(jiān)決杜絕用銅、鋁等金屬導(dǎo)體替代熔斷器熔體事件的發(fā)生。
配電變壓器的油溫過(guò)高往往是由于變壓器發(fā)熱量過(guò)大造成的。變壓器在工作過(guò)程中負(fù)荷過(guò)大,或者散熱條件不好都會(huì)造成油溫過(guò)高。此外,變壓器的故障更是造成油溫過(guò)高的主要原因。油溫過(guò)高時(shí),要及時(shí)檢查造成這一現(xiàn)象的原因,必要時(shí)化驗(yàn)絕緣油的成分,確定故障原因,避免造成意外損害。正常變壓器的絕緣油呈現(xiàn)淡黃色,使用久了,變壓器油的顏色會(huì)發(fā)生改變。如果是油色變暗,則可能是內(nèi)部絕緣線路出現(xiàn)老化,如果發(fā)黑,則可能是變壓器內(nèi)部有零件燒毀。在使用中,應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充或者更換變壓器油。
配電變壓器能夠在工作時(shí)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行下去,那么對(duì)于配電變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)就必不可少,在進(jìn)行變壓器的故障診斷或者相關(guān)故障維修時(shí),需要同時(shí)對(duì)預(yù)防性試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行考量,保證能夠?qū)γ恳粋€(gè)系統(tǒng)故障都進(jìn)行全面嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯瑢?duì)于問(wèn)題的出現(xiàn)能夠進(jìn)行及時(shí)的預(yù)防和處理,同時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于供電系統(tǒng)平常在使用期間的安全保護(hù)措施,在故障發(fā)生之前最好能夠先做好預(yù)防,保證農(nóng)村配電網(wǎng)的安全與可靠。