在線監(jiān)測(cè)及紅外診斷在變壓器故障分析中的應(yīng)用

在線監(jiān)測(cè)及紅外診斷在變壓器故障分析中的應(yīng)用

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1、摘要隨著電力建設(shè)的大力發(fā)展,電網(wǎng)容量和電壓等級(jí)也隨之增長(zhǎng),而作為電網(wǎng)中輸變電的重要設(shè)備變壓器,從設(shè)計(jì)到制作都發(fā)生了較大的變化。本文對(duì)目前大型變壓器的制作和發(fā)展進(jìn)行了介紹,以及運(yùn)行中變壓器出現(xiàn)故障的分析,同時(shí)結(jié)合相關(guān)的知識(shí),提出了大型變壓器在運(yùn)行中利用油色譜在線監(jiān)測(cè)以及紅外成像技術(shù)進(jìn)行故障診斷的綜合措施。關(guān)鍵詞:變壓器?在線監(jiān)測(cè)?紅外成像?故障診斷Abstrct:Withthedevelopmentoftheconstructofelectricpower,followedthecapacityandvo

2、ltagerankofthesystemareincreasing,thedesignandproduceofthetransformerhavechangedverylargely.Combinewiththerelativeknowledge,thispaperhaveintroducedtheproduceanddevelopmentofthelargetransformer,itputforwardtheintegratemeasurestodiagnosticthefailureofthetr

3、ansformerbyusingon-linesystemandinfrared-photo.Keyword:?Transformer?On-linesystem?Infrared-photo?Failure-diagnostic1引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),我國(guó)的電力行業(yè)近幾年得到迅猛發(fā)展,僅廣東省的用電需求量同比2000年增加了一倍多,而目前廣東省總的裝機(jī)容量不足40000MW,還從三峽、云貴地區(qū)輸入近8000MW的電力容量,但仍存在近7000MW的空缺,特別是夏季缺電高峰期拉閘限電時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影

4、響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活的繁榮穩(wěn)定。預(yù)計(jì)到2020年,廣東省裝機(jī)容量還要凈增80000MW,到時(shí)整個(gè)電網(wǎng)的容量和電壓等級(jí)將會(huì)大幅提升。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了以500kV超高壓線路為主干的電力傳輸網(wǎng)絡(luò),一些電力發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始采用750kV和1000kV以上等級(jí)的特高壓線路,作為輸變電的重要設(shè)備—變壓器的安全運(yùn)行就顯得非常的重要,它將直接影響到整個(gè)電力事業(yè)的發(fā)展方向和電力建設(shè)的前途。2大型變壓器發(fā)展介紹目前我國(guó)變壓器企業(yè)數(shù)量較多,而有能力生產(chǎn)500kV及以上電壓等級(jí)的企業(yè)卻屈指可數(shù),傳統(tǒng)國(guó)營(yíng)企業(yè)象西變

5、、保變、新疆特變(已收購(gòu)了沈變)等,同時(shí)還有外資企業(yè)如東芝、ABB、西門子公司等,一些民營(yíng)企業(yè)得到迅猛發(fā)展也逐漸走進(jìn)這個(gè)市場(chǎng)。2.1變壓器的容量和體積變壓器的電壓等級(jí)往往隨著容量的增加而增加,然而一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題就是其體積和重量也隨之增加,不但在設(shè)計(jì)和制造時(shí)困難較大,最主要的是運(yùn)輸受到限制。在我國(guó),由于內(nèi)陸較多,傳統(tǒng)運(yùn)輸主要依靠公路和鐵路,一般公路運(yùn)輸受橋梁承重和隧道高度的限制,而鐵路運(yùn)輸主要受高度限制,象秦嶺段鐵路就要求貨物限高不超過(guò)4.5m,這剛好是360MVA左右變壓器的極限高度,這就影響到了變

6、壓器容量和重量的增加。此外,在高海拔、污穢以及覆冰地區(qū)由于外絕緣相對(duì)偏低,需要加強(qiáng)絕緣以提高其電壓等級(jí),所以其電力發(fā)展也受到一定的限制。對(duì)于三相變壓器而言,由于其同比投資要低于三臺(tái)單相變壓器,在條件滿足的情況下,廠家還是主張采用三相變壓器。目前,一些工藝相對(duì)比較先進(jìn)的企業(yè)象ABB之類公司已經(jīng)能夠生產(chǎn)700MVA/500kV的緊湊型變壓器,并已成功運(yùn)輸和安裝到一些偏遠(yuǎn)山區(qū)。然而對(duì)于更大容量和電壓等級(jí)的變壓器目前還多采用單相變壓器為主,在一些大型工程中特別是水電行業(yè),已經(jīng)采用了1000MVA/1000kV的

7、單相自耦且中性點(diǎn)有載調(diào)壓的變壓器。2.2變壓器的結(jié)構(gòu)與制造工藝變壓器在設(shè)計(jì)中不光要考慮其絕緣強(qiáng)度,同時(shí)還要考慮到整個(gè)繞組的電位分布、循環(huán)油路、散熱條件、整體密封性等,所以對(duì)于大容量、超高壓、特高壓變壓器來(lái)說(shuō),其結(jié)構(gòu)要求越簡(jiǎn)單越好,不但是內(nèi)部電氣部分的布局,還應(yīng)該包括對(duì)器身、附件等設(shè)計(jì)的考慮。以常州東芝500kV變壓器為例,如圖1所示:圖1?500kV三相變壓器立體結(jié)構(gòu)Fig1Thesolidstructureof500kVThree-phaseTransformer其主體仍然采用三相五柱式結(jié)構(gòu),它的鐵芯

8、結(jié)構(gòu)采用框架夾持,上部鐵軛是在整體成形后再疊上,夾件選材比較合理,鐵芯柱采用高強(qiáng)度的環(huán)氧樹(shù)脂綁帶加固,鐵芯上、下層各有一條油道,整個(gè)結(jié)構(gòu)非常緊湊。東芝公司在考慮到變壓器運(yùn)輸和安裝的前提下采用現(xiàn)場(chǎng)不吊芯的整體封裝結(jié)構(gòu),使得運(yùn)輸和安裝過(guò)程中少了很多程序,不但可以防潮,防止異物進(jìn)入本體,還有效的防止因箱沿處密封老化而引起的滲漏油。廠家還會(huì)根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的設(shè)備,尤其是對(duì)于某些發(fā)達(dá)地區(qū)土地和空間資源相對(duì)匱乏,要求器身乃至附件都必須滿足緊湊型,

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