电厂变压器油色谱异常分析及处理
摘要
关键词
电厂变压器;油色谱;异常分析
正文
前言:电厂稳定运行的重要保障设备之一,就是变压器。所以针对变压器,开展全面的检修和维护作业,则可以多方面保证电厂运行的安全性和稳定性。现实变压器运行过程中,负责工作人员需要对变压器油色谱图的变化进行认真观察和科学分析,并以此为依据,第一时间判定变压器的运行状态。这样才能为后续维修工作顺利进展奠定坚实基础,使得变压器运行维护难度大幅降低。但是也需要认识到油色谱异常问题,做好分析工作,并不断总结经验,采取有效的处理措施,保证最终处理效果。
一、电厂变压器油色谱原理及异常分析的必要性
(一)原理
对于变压器油色谱分析而言,本质上来讲就是深入到变压器油之中,对溶解气体成分含量进行科学测定,属于当下对变压器故障进行检测的一个关键方法,同时可以促进电力系统高效稳定运行。在实际开展分析工作的过程中,主要就是将最为先进的油色谱分析仪应用进来,并对变压器油中溶解的多种气体开展全面系统非分析。不仅如此,还可以借助计算机和相关处理系统,实现对油色谱分析器具的科学精准控制,提高分析的精确度。在变压器之中,占据重要地位,也是最为关键的绝缘材料,就是变压器油和油内所包含的各种有机绝缘材料。其中变压器油从某种角度拉分析,属于石油的一种重要硫化产物,包含的内容也相对较多,例如,饱和烷烃等等。但是对于有机绝缘材料而言,其主要组成物质则完全不同,即,纤维素。所以变压器油和有机绝缘材料而言,均具备稳定性较差的特点,而且在遇到热合电现象时,就会全面分解。其中,熔点最低的就是烷烃,受到任何高温刺激,都会加快分解速度。在分解过程中,大分子烷烃会进一步分解转化为小分子烷烃。
(二)必要性
时代在不断发展,社会在持续进步,我国人民的生活水平在不断提升,相应的对于各项生活质量要求也在同步提升。其中最为突出的一个表现,就是对电力资源需求量不断增加,不仅如此,还对供电质量方面提出了严苛要求。电力资源属于民生发展资源,需要紧随时代潮流,不断进步和完善。在发电厂运行的过程中,因为内部涵盖设备较多,运行流程较为复杂,所以稍有不慎就会遇到各种问题,导致发电工作无法顺利实施,导致电厂运行的安全性和稳定性受到直接影响。在对众多影响因素进行分析的过程中,可以发现有相当大一部分是变压器异常进而导致的。为了规避这些影响,就需要深入到变压器运行体系之中,并对其中的油色谱异常情况进行认真分析,并采取有效的应对策略和方法,第一时间解决问题,使得电厂变压器的运行状态可以不断恢复正常。不论是从任何角度来分析,电厂运行过程中,对变压器油色谱异常进行科学分析,都是极为必要的,不仅可以找到变压器故障根本原因所在,还能明确解决方向,为后续解决措施的实施提供可靠依据,更能促进电力系统稳定高效运行,保证社会和谐稳定发展。
二、电厂变压器油色谱异常分析
(一)出现异常的原因
现实中,导致变压器油色谱出现异常的原因非常多,且来自不同的领域,举例来讲,设备生产工艺缺乏合格性。即,在螺丝出厂阶段,并未完全拧紧;由于工作人员的疏忽,没有在铁芯表面开展去漆作业;支撑杆的投入应用时间过长,导致出现局部的过热反应加重,进而出现严重碳化问题;潜油泵部位,出现严重故障问题,引发泄露现象;在某一处出现短暂短路问题等等。
电厂运行过程中,工作人员若发现变压器油色谱出现异常情况,就代表变压器设备本身已经出现了故障问题,那么设备在出现故障时,内部势必会出现各种声光电的反应,最后在层层传输到外部,并显现出来。变压器的局部出现过热或者是放电情况时,代表其内部的绝缘体就不再发挥绝缘作用,还会随着时间的推移,不断裂解为不同类型的气体。这些气体的表现情况往往是根据内部严重情况以及损坏程度进一步变化。所以变压器本身的故障情况以及严重程度,都可以根据油色谱的异常情况进一步判定,进而制定抢修计划,确保变压器可以稳定高效运行。
变压器在出现故障时,一般有两种情况,第一种,就是内部故障,第二种,就是固定绝缘体的失效。前者主要就是在变压器运行过程中,油受到温度持续增加的影响,出现全面分解问题,进而产生的相应能力,导致C-C键出现大规模断裂问题,进而产生氢气和烃类低分子;对于后者而言,就是变压器在运行过程中,绝缘体本身出现了问题,而且在持续受热的环境下,会不断加剧裂化发硬,最终生成一氧化碳和二氧化碳的气体。
(二)出现异常的具体表现情况
变压器对于整个电厂运行起到了决定性的作用,还关乎人们的用电质量。所以深入到电厂内部,对变压器开展定期或者是非定期的检查和维修作业,则可以多方面保证变压器运行的安全性和可靠性。根据日常检修报告,可以会直接发现变压器的一些状况和问题,并通过科学判断,可以为后续检修工作提供可靠参考依据。在电厂变压器出现问题时,正常情况下,油色谱异常是一个极为关键的表现形式,其可以对电厂变压器出现的各种问题和故障进行充分表现。企业深入到不同的变压器运行体系之中,开展编号作业,并结合日常的检修情况,对这些变压器的运行状态良好性与否,进行科学反应。但是现实中,也会遇到这样的问题,就是受到人为因素或者是机械故障等因素的影响,导致变压器的油色谱异常情况加重。深入到有异常情况的故障变压器之中,开展深入细化检查工作,均可以发现内部存在严重的循环电流故障问题。而导致这一故障的根本原因,就是此回路故障等。以区域性的停电检查工作为依据,可以对变压器油色谱异常的具体部位进行及时发现,同时明确发生问题的根本原因。在检查和维修变压器的过程中,非常复杂,而且流程繁琐,难度也极大,因此,不能一味的采取盲目性的解体探究检查作业,也不能直接返厂维修,这样时间过长,会影响到电厂的稳定运行。所以只有细化分析变压器的油色谱,并做好科学判断工作,找到导致异常现象的个根本原因,就可以细化后续的检修流程,保证检修工作更精准化进展。整个过程需要特备注意一点,就是针对电厂变压器开展油色谱异常检查工作的过程中,应确保变压器本身可以始终处于空载状态下,然后对油色谱进行细化观察和分析,这样做的目的,就是可以对产生异常的根本源头进行科学准确的判定,并为后续操作顺利实施奠定坚实基础。
三、电厂变压器油色谱异常处理策略
在变压器油色谱出现异常问题时,相关工作人员应深入变压器之中,率先明确潜水泵可能会出现问题,进而导致变压器出现故障。在潜水泵运行的过程中,若处于长期高温状态,而且热度过高,就会对接触的油产生极大程度的影响,出现严重油分解现象。工作人员立足于此,将最为先进的超声波检测技术实施进来,可以对故障的具体位置和原因进行科学确定。与此同时,超声波技术还具备一定优势,就是可以确保变压器不会受到任何影响,依旧处于稳定运行状态。现实中,对于潜水泵而言,之所以出现问题,根本原因,就是受到变压器主体金属渣粒的影响。与此同时潜水泵是非常关键的器件,一旦出现问题,就需要第一时间更换,在最开始更换时,变压器需要停止作业,安排专业人员开展科学分析和家金策工作。变压器在实际运行过程中,若发现油色谱中产生的金属元素量存在较大的差异性,以此为依据,就可以对变压器故障的原因进行更细化确定。此种差异现象,往往是因为在变压器内核部位的硅钢板,不知受到任何因素的影响,出现短路问题进而引起的。针对此种故障问题,则需要第一时间返回工厂,通过对核心进行重新安装就可以达到处理效果,确保后续变压器稳定高效运行。
其次,开展色谱异常数据分析工作。在出现铝金属事件之前,油色谱值始终处于正常状态,这代表变压器设备运行良好,并无任何故障问题。但是在后续运行阶段,受到外界风力作用影响,导致铝金属被吹走,使得机油色谱值不断增加,并超出正常范围,使得变压器运行异常,呈现自动跳闸开关状态。根据对比法分析可以了解到,出现此种情况的根本原因就是高能量放电,而且线圈之间的赏光或者是短路问题,往往会对设备本身部件造成严重影响,出现接地放电行为。在出现此事件之后,变电站的技术人员,就需要第一时间采取科学防护措施,同时对检查油色谱的频率不断增加,不限于此,还针对油色谱数据,制定了定期检查计划,确保数据完全恢复正常为止。针对变压器的油色谱开展为期六个月的跟踪测试作业,可以对主变压器绕组的形状进行认真观察,同时采取红外测试作业,并对处于最大负荷条件状态下的变压器色谱曲线状态进行观察,发现完全正常。持有又继续追踪一段时间,已然确定不会出现其他突发性故障问题,因此结束追踪,同时依旧保留对变压器的定期维修作业程序。
最后,在开展油色谱分析的过程中,应对变压器的一小部分油进行获取,然后对其中溶解气体含量以及成分进行科学分析,通过多角度分析和判断的方式,明确变压器是否存在任何缺陷问题。这是当下应用最为广泛的一种方法,而且分析速度较快,还具备经济性较高和安全性较强的特点。通过这样的分析,可以加快故障解决速度,同时让工作人员的工作时间大幅缩短,促进电厂安全稳定高效运行。
四、案例分析
以某一大型火力发电厂为例,在对1号主变压器开展试验的过程中,预测到变压器油色谱出现了不正常的情况。并及时获取到色谱分析比较数据,收纳到数据库体系之中。通过观察分析,可以了解到,在变压器油之中,不论是氢气,还是总烃类气体的整体含量,都呈现出不断增长的趋势。这就代表着,当下的变压器故障问题相对严峻,而且整体影响范围也在持续性扩大。进一步细化分析,了解到H2和C2H2的气体含量呈现大幅增加状态,代表着整个变压器的运行状态出现温度过高的情况,又或者是出现了严重的放电故障和问题。对于CH4和C2H2气体含量的迅猛增加,可以进一步判定,变压器出现了接触不良的问题,或者是温度持续升高的情况;一氧化碳与二氧化碳气体的整体存量不断增长,则代表变压器中的固体绝缘材料功效逐步丧失。通过油色谱异常分析,可以对导致问题的根本原因进行全面筛选,得到最终结论,即根本原因是温度过高进而导致。此时安排专业检修人员,对变压器的接头部位进行科学检查,判定焊接完整性与否,同时对夹具螺钉的松动性或者是生锈性与否进行全面判定。
根据最终的排查结果,操作人员可以依据试验数据,对最终导致故障的根本原因进行确定,并明确其变压器短时间内无法对电厂生产要求进行全面满足。深入其中细化排查,发现在变压器的低压范围内,导电杆和电线上的镀铜彼此之前重要连接螺栓部位,出现了严重的松动问题。将新的螺栓替换进来,就可以解决这一现实故障问题。操作人员在更换操作完毕之后,应将直流电阻通入到电路之中,进而开展检测工作,根据具体表现,判定故障是否已经完全消除。随后明确变压器能否顺利投入电厂生产运行之中,保证生产成效。
五、结束语
总而言之,在新时期发展背景下,我国电厂实现了全面发展,而且建设规模在持续性扩大,为了更好的满足人们的用电要求,促进社会和谐稳定发展,电厂对于变压器的应用重视度在不断增加。而且变压器与其他设备不同,运行条件相对复杂,整体运行程序也相对繁琐,稍有不慎就会出现各种问题,影响到电厂的稳定运行。现实中,变压器出现任何问题,都会通过油色谱反应出来,所以针对油色谱的异常情况进行科学分析,就可以及时发现导致变压器异常的根本原因,避免后续维护检修作业处于茫然状态。在开展异常分析工作的过程中,需要负责人员从不同气体含量超标情况,以及是否有进一步恶化趋势的角度进行全面剖析,第一时间发现问题根源。还需要整合相关油色谱数据以及相关试验,对变压器的故障类型进行充分确定,采取针对性消除措施,保证变压器的稳定高效运行,促进电厂可持续发展。
参考文献:
[1] 刘鹏华,刘华臣,崔家祥,等. 特高压站换流变压器油色谱异常故障分析及处理 [J]. 内蒙古电力技术, 2021, 39 (05): 40-43.
[2] 杜修明,谢佳,吴杰,等. 一起现场安装缺陷引发的500kV变压器油色谱异常分析及排查处理 [J]. 变压器, 2021, 58 (10): 70-72.
[3] 单银忠,王胜龙,谢竟成,等. 一起500kV主变压器油色谱异常的分析及处理 [J]. 变压器, 2021, 58 (07): 79-82.
[4] 郭志楠,韩洪刚,郭铁,等. 一台220kV变压器油色谱异常分析与处理 [J]. 变压器, 2020, 57 (08): 64-66+71.
[5] 周大鹏,郑权. 潜油泵故障引起的主变压器油色谱异常分析与处理 [J]. 四川水力发电, 2020, 39 (03): 123-126.
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