刍议电力系统电气设备故障诊断及检修对策

曾 文

（国网四川省电力公司广元供电公司,四川 广元 682000）

1 变压器绕组变形的故障诊断及检修方法

1.1 故障危害

变压器绕组变形故障指的是在运行中受外力作用，使得绕组的径向或轴向尺寸发生一定形变，出现局部鼓包、扭曲、器身位移等现象。按照程度可分为一般变形、明显变形和严重变形，对变压器影响较大，极易降低其安全稳定性。

绕组变形后会削弱自身机械性能，若再遇到短路电流，将无法承受而最终损坏；同时还会改变绝缘距离，引起局部放电漏电，在雷电天气可能会遭受雷击，导致绝缘击穿。究其原因，主要有以下几点：短路电流冲击使得绕组温度上升、绕组自身质量缺陷、保护系统动作失灵等。所以应加强对此方面的重视，做好相关诊断检修工作。

1.2 诊断检测方法

1.2.1 频率响应法

以绕组幅频响应特性为基础，然后从纵向和横向对其特性加以对比，根据各自差异进一步判断绕组是否变形。从实践中总结发现，同一批生产的变压器在波形上有着很大差异，不同测量仪器在同一台变压器上的测量结果也不相同。为减少误差，尽量制定有统一的流程和接线方式，并选择同一台实验仪器。考虑到可能会受剩磁影响，在直流试验之前就应完成检测工作。虽然该方法灵敏度和精确度都比较高，但目前还缺乏实践经验，难以判断出具体变形位置，今后尚需进一步完善。

1.2.2 短路阻抗法

就变压器的短路阻抗而言，主要有两部分，一是电抗分量，二是电阻分量。大型变压器电阻分量较少，多是电抗分量，即漏电抗，受绕组几何尺寸影响较大。变压器绕组发生变形故障后，漏电抗必然随之发生变化，进而改变短路阻抗数值。为正确判断变压器电阻是否发生变形，需在现场准确测量其短路阻抗值，然后与原始数据对比。考虑到现场试验条件有限，所以通常只在低压情况下测量短路阻抗值。因为采用的是单相伏安法，所以在单相变压器和三相变压器的测量中应用较多，需保证试验电流至少为5A。

1.2.3 电容量测试法

由介质损耗因数正切值可得出变压器绕组电容量，所以其测试结果尤为重要。为保证测试的科学性和专业性，有着严格标准限制，并派有专业人员负责测试分析。但实际上测试结果标准常被忽略，当发现测试结果与实际值不相符时，可能会因标准不明确而忽视分析。一般而言，电容量变化超过了4%时，就应积极对其变化原因展开分析。

2 过电压危害及其防护措施

2.1 类型

过电压是一种电压异常升高的现象，对于电力设备而言，除了承受工作电压，还应能承受一定的过电压，以保证电力系统安全。可分为两大类，一是雷电过电压，即外部过电压，主要是雷云对地面放电所致，又能细分为直击雷和感应雷。其持续时间较短，但危害极大。尤其是直击雷，电压可达上百万伏，能轻易击穿设备绝缘；二是内过电压，主要是内部运行方式改变所致，又可细分为操作过电压、暂态过电压和谐振过电压几种。

2.2 防护措施

主要有以下几种：（1）安装避雷针、避雷线。用于变电所和输电线路，防护雷电过电压。（2）装设避雷器。这是发电厂、变电所中广泛应用的过电压防护专用设备，性能需不断改进；（3）设置消弧线圈。用于中性点绝缘的电力系统，限制弧光接地过电压。（4）装设放电器。（5）用于配电系统及电子设备、仪器等，以限制雷电侵入波过电压。（6）安装接地装置。连接于避雷针、避雷器及避雷线下部，将雷电流或操作冲击电流引入大地,防护雷电过电压和操作过电压。

3 实际案例分析

3.1 故障调查分析

2014年6月14日，某地电网突然中断，引起大面积停电。检修维护人员立即展开调查，采用问、闻、看、听、摸的方法，向值班人员了解故障前是否有异常现象发生；根据电气设备气味做出初步判断，如是否有烧焦或其他刺鼻气味；查看熔断器的熔体和触点是否正常；听电动机、变压器等设备的声音；切断电源，用手背触摸设备外壳和线圈，观察是否存在高温现象；轻轻拽拉电线，判断电线是否牢固。经过这些调查，可初步确定故障范围。

3.2 查找故障点

经过初步调查分析，维修人员未发现故障点，于是对控制电路展开通电试验，逐块查找。如操作某开关时，先分析其电路及相应设备的动力原理，仔细检查存在异常动作的设备，若是触头损坏等故障，予以及时处理。

3.3 故障检修

3.3.1 元件故障

触头故障发生率较高，应对其进行合理修整，对于铜质触头，要及时清除氧化层，将内部清理干净，不得有杂质存在，以免因阻碍散热而引起高温。当触头严重磨损或存在熔焊现象时，需及时更换。

3.3.2 导线故障

利用万用表查找故障点，若导线接触不良或出现断线故障，需更换线圈。为减小流经导线的电流，可适当加大导线接触面，降低接触电阻，保持散热畅通。导线多是采用点接触连接方式，若电流过大，易引起氧化反应，导致导线温度升高，所以要提前将氧化物清理掉。

4 结束语

电力系统结构庞大，设备较多，主要有一次设备和二次设备，在运行中受外界环境影响，加上人员操作不规范等原因，都可能会出现异常现象，导致设备性能下降，甚至引起系统瘫痪。其故障类型较多，相应的诊断方法和解决措施也有很大差异，务必要仔细分析原因，选择相适应的解决方法。

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