变电一次设备故障的常用检测技术

变电一次设备故障的常用检测技术

郑航

佛山电力设计院有限公司 广东佛山 528200

【摘要】变电转换设备作为变电站的核心组成部分，是居民生活和工业生产的重要保障。一旦变电设备在实际运行过程中产生差错或者故障，必然对电网的工作状态造成影响，因此变电一次设备故障检测技术尤为重要。本文将结合变电一次设备的主要内容，通过展开对一次设备故障总结，并有针对性地对采取关键检测技术分析，改善变电一次设备的持续稳定运行效果。

【关键词】变电站；一次设备；故障检测

前言

当前阶段，人民生活水平不断得到改善，对于物质和精神生活改善的需求日益迫切。随着国家电力技术水平持续提升，当今电力覆盖发展的模式和势头步入快车道，这对电网工程设备的需求和设备运行管控带来较大挑战。变电设备设施的运行负荷大幅度提高，超高电压设备长期作业会产生一系列故障问题。比如长期电力负载超高，导致线路老化速度加快。作为工程技术管理人员，要设法制定相应的管理措施，有效应对变电一次设备故障中产生的问题，针对故障的特点进行深入分析，查找本质原因，从而采取方案进行有效的处理，维护电网的正常运行，提高变电一次设备故障的检测技术应用水平，进而提高变电站安全运行稳定性。

1变电一次设备主要项目

1.1电流、电压互感装置

在电力设备工作期间，出现一次电流与电压大幅度波动情况非常明显。这样的异常波动会产生严重的危害，对电路设备造成冲击。为有效遏制一次电流与电压问题出现，一般会在电网中配备电流、电压互感装置，该设备的特点是可以有效消除较大一次电流、电压，形成冲击小的二次电流、电压，对于配电网测量、管控设备的运行起到很好保护作用。

1.2保护开关

变电一次设备电路中往往需要配备保护开关，一般是利用断路开关或者隔离装置实现。保护开关按照形式可以分为高压和低压两种类型。目前可以对正常运行状态下的电路回路电流实现断开、闭合或负载，特别是在电路出现故障期间也能够替代闭合和承载电流，从而能够有效实现电路的安全运行。

1.3变压器

变电设备的变压器能够对交流电压进行适当调整，配电网自动运行期间，网络数据的实时信息交换，形成智能化的自我调节变压器。对于设备运行期间，智能变压器可以有效保护电路设备不因电压过高或者过低产生损坏。

2变电一次设备常见故障和检测原则

2.1变压器日常故障和检测原则

一般情况下，变压器故障主要是渗漏油或者温度超标。渗漏油的主要原因是：①油箱密封圈的密封老化，或者焊缝位置气孔问题。②变压器长时间超负荷运转。③变压器配件质量低下，导致工作不良；变压器温度超标的问题主要来自于：①变压器内部老化导致漏磁或涡流问题引发的温度超高；变压器内部缠绕线圈老化后绝缘等级下降，局部出现短路，引发火灾事故；②变压器维修保养不及时，散热器损坏无法发挥功能等。一般变压器的渗漏油问题，要对变压器连接位置密封的状态仔细检查，一些零部件的工作状态进行测量，若出现故障需立即更换；而温度异常的现象出现后，要采取油化试验、电气绝缘特性检测等方式来对变压器工作状态做出测试，如果变压器超负载运行特征出现，或者局部短路问题产生，也要及时停止运行并采取针对性的修复。

2.2保护开关设备日常故障和检测原则

保护开关的日常故障无法有效开启。一般主要表现为隔离开关接触不良，合闸无法有效工作，触头臂与接头处没有形成回路，容易导致接触面出现温度异常。通常是由于变压器中的质量缺陷或操作人员操作不规范导致故障产生。当保护开关无法正常开启或者延迟工作时，应该按照开关位置进行拆检，安装工艺能否满足要求，利用万用表对开关各个部件状态测试，排除异常情况，对于一些出现松动的问题要及时予以修正。保护开关有时候会出现锈迹，需要结合实际情况进行清理。还有就是当变电设备运行负荷出现异常时，检测线路连接位置是否遭到损坏。

2.3电流/电压互感装置日常故障及检测原则

对于电压互感装置，日常故障主要是设计结构不科学、绝缘保护失效、密封失效等。对于电流互感装置，日常故障主要有制造不良、防潮效果差、密封失效等。一旦在电压/电流互感装置使用期间出现了这些故障以后，要结合故障现象来对故障源进行判断和分析，制定有效的解决方案。比如，一旦表显电压三相指示出现波动的情况，要对保险丝是否烧断进行检查或者更换；对于高压保险出现多次熔断的问题时，要对内部绝缘损坏情况进行检测，层间和匝间故障问题逐一进行排除；如果电流互感器严重损伤的问题出现，要尽快转移负荷，立即断开电源检修。

3变电一次设备故障检测技术

变电一次设备主要包括高压开关设备及变压器等，一般正常情况下会配置相应的压力表、温度表、密度继电器等仪表来实现对一次设备实施运行状态的观测，这可以对普通常态下设备运行状态做出判断和监护，然而一旦设备出现故障后，这些辅助的仪器就不具备检测的作用。一般来说，要利用规律检查、带电测量和红外线诊断等手段来进行逐一故障排查。

首先，采取规律检查方式，对变电一次设备实施系统规律性的检查，来排查一次设备在日常工作期间产生的各种中小型故障。常见的监测点如变压器绕组的油温，工作电流，空载和负载；变压器绕组外观是否保持有规则；套管是否产生渗漏问题，有无粉尘污染情况出现；冷却装置信号指示灯工作状态是否正常，要按照规律检查的数据进行分析进行记录。需要注意的是一旦遇到变压器故障，采取超声检测的手段：当变压器内部局部放电问题产生后，会有相应的超声波信号出现，这时候要借助超声波传感器来对故障信号进行检测，识别故障信号，排除相应故障。

其次，脉冲电流法，铁芯、绕组浸渍在变压器内部的绝缘液体中，内有分布电容，向外发射的是高辐射能量的信号，根据分布电容的特点，能通过定子绕组与铁芯之间的耦合，所以，布置高频电流传感器能够快速识别脉冲电流异常信号。电、声综合法检测：变压器局部放电带电检测中对电、声综合法的检测应用可以最大化结合两种方式的优点，一方面避免干扰信号影响，借助声、电时间差来对故障变压器局部放电位置做出判断和检测，对于一些存在不稳定的绝缘隐患及时识别，高效精准解决问题。

第三，红外线诊断技术，一般情况下，变电一次设备出现故障后出现比较明显的特征：介质损耗角和体积电阻率出现大幅度增加；不良外导体的绝缘失效，出现短路；设备表面出现明显的电流泄露；设备干燥、磨损过度、潮湿等情况，产生局部电火花。而红外线诊断技术能够不直接接触，避免检测危险，而且得到的检测结构精准快速，工作效率很高，但是在具体执行过程中要严格注意以下实施要求：

（1）检测设备在通电状态下，要有效避开视线中的障碍物，如盖板、门等。

（2）检测红外线镜头不能受到太阳光强烈照射，在夜间检测一次设备故障问题的情况下，要将现场的照明关闭。

（3）周围空气最佳温度以及红外线检测仪本身温度都不能低于5℃，湿度不超过为85%，风速不超过0.5m/s。

（4）背景辐射的条件要满足红外线检测基本要求，所以，在检测一次设备故障期间，现场移动热源禁止出现，比如现场工作人员要全部离开，避免热源干扰检测结果。

4结语

本文通过深入介绍变电一次设备主要内容，并对变电一次设备常见故障及检测原则进行介绍，细化了变电一次设备常用的检测技术。希望本次分析报告能够对变电一次设备故障检修改善起到一定的促进作用。

参考文献

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