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变压器状态监测与故障诊断技术简述

发布于:2015-08-09 21:26:09 来自:电气工程/变压器 [复制转发]
当前,电力设备的状态监测和故障诊断技术日益受到普遍关注,越来越多的单位和部门已在或正在积极应用和开发该项技术。在这种情况下,全面、客观地认识该技术,了解其目前技术状态,对正确开发、应用和推广这一新技术具有一定意义。

1发展变压器状态监测和故障诊断技术的意义

变压器是变电站的心脏,其运行可靠性直接影响电力工业的正常生产。但是变压器在运行中会不可避免地受到电、热、机械和环境等各种因素的影响,其性能不断劣化,使运行状态不佳,甚至发生各种故障,引起局部乃至大面积停电,造成巨大的直接和间接经济损失和社会影响。

为了及时发现和排除故障,减少和避免事故的发生,长期以来,电力系统工作者不断地研究、总结,改变了过去的事故维修模式,实施各种可行、有效的定期预防性试验和检修方式。与事故维修相比,这种体制曾经适应了我国生产力的发展,发挥过积极作用,不管是在思维还是在效果上都取得了很大进步。但它对设备运行中的突发性事故常常措手不及,造成惨重损失。而且定期计划维修也存在一定程度的盲目性和强制性,缺少针对性和科学性,常对设备的稳定造成干扰。

由于预防性试验大多是离线进行的,试验时需停机、停电,造成较大的经济损失。而一些重要设备轻易不能停运,致使定期试验无法按照计划进行;即使可停运待检设备,也往往因为运行中与停运后的设备状态差异,不同程度地影响到试验结果的准确性。另一方面,对于正常的设备,若按计划采用定期检测和维修,又造成不必要的人力和物力的极大浪费。甚者,可能因检查维修,造成维修过度。

状态监测与故障诊断技术,采取对潜伏性故障的早期、连续监测,与离线检测相结合,应用现代分析、电子和计算机等技术,进行综合分析,预测设备可能发生的故障,以期做到预知维修和有效维修,将对电力设备的运行起到重要的安全保障作用。

2变压器状态监测和故障诊断技术的发展

在20世纪60年代至70年代,一些工业发达国家即开始状态监测和故障诊断技术的研究。到20世纪80年代至90年代,传感技术、计算机技术和光纤等高新技术的发展和应用,使电力设备的状态监测和故障诊断技术得到迅速发展。加拿大、日本、德国、美国等陆续研制了油中溶解气体在线监测系统,变压器、发电机和GIS等的局部放电、泄露电流的在线监测系统,这些技术得到了国际大电网会议的系统总结。

早在20世纪60年代,我国已认识到电气设备状态监测和故障诊断技术的重要性,在70年代,就进行过一些带电试验和在线监测技术的研究和应用,但由于当时技术不完善,使该技术没有得到大力推广。随着大容量、高电压等级电气设备的迅速增加,一些设备的故障率偏高,使状态监测和故障诊断技术的开发更加迫切。为发展状态监测和故障诊断技术,电力主管部门多次召开全国电力设备绝缘带电测试和故障诊断技术研讨会,研究如何发展和推广状态监测与诊断技术。可以说,我国电气设备状态监测与故障诊断技术和国际上几乎处于相同水平。

2变压器的状态监测和故障诊断

电力工业主要采用充油式变压器,国内外对于变压器的状态监测,多采用局部放电监测、超声定位、绝缘油色谱分析等技术检测内部放电和绝缘状况,以及用红外技术检测接头过热等缺陷。对于变压器的高压套管,通常采用介质损耗因数的数字化在线测量技术。对于故障较多的有载调压开关,采用有载故障在线诊断装置,测量触点磨损及机械和电气回路等。除此之外油温、线匝绕组温度、负载电流及电压、冷却泵、风扇运行等参数也在监测之列。

常用的局部放电监测与诊断,多采用电脉冲信号法和超声法。对电信号和声信号联合监测取得理想的定量和定位效果,根据视在放电量、分布图谱和放电源的定位,来判断故障。

油中溶解气体组分含量的分析,首先依据溶解平衡原理,采用各种不同原理的脱气方法,如:真空、渗透膜、气体洗脱等,将油中气体脱出,再用分离柱进行分离,再经检测器检测,或用各种原理的传感器对不同组分的气体进行检测,最后依据国内外通用的组分比值法或多维图视法,结合电气试验和离线定期试验结果,综合分析诊断出潜伏性故障。

3状态监测和故障诊断技术存在的问题

状态监测、故障诊断技术虽然有其不可替代的优势,但在目前情况下,尚存在很多不足和问题需要解决:

1)受技术条件限制,目前发展较成熟的仅有局部放电定位仪和部分组分含量的在线色谱仪,而其他反映设备状态的项目尚无成熟监测。因此,在故障诊断中,很多需采集的信息还必须依赖于离线检测。

2)早期故障的监测信号极弱,设备运行现场均有较强的磁场和电场干扰,信噪比很低,给状态监测带来困难。

3)现行规程中没有状态监测的技术要求和指标,使故障诊断时缺乏科学的判据。

综上所述,变压器状态监测和故障诊断技术,可以迅速、连续地反映设备的运行状态,减免不必要的维修干扰,降低运行成本,是保障电力设备安全经济运行的有力措施。然而,该技术毕竟为新兴的多学科高新技术,其发展和实施还存在许多困难,距离替代预防性定期检修还有较长历程。所以对该技术既要积极开发推广,也要避免盲从。
这个家伙什么也没有留下。。。

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