基于电网储能电站储能变流器PCS运行故障分析 附变压器运行维护与故障分析处理.docx

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1、基于电网储能电站储能变流器PCS运行故障分析表1PCS升压舱模块名称变流器升压变参数500kl1250kVA数量21摘要:本文对电网储能电站PCS的基本原理进行了全面的分析,并且对PCS的典型事故以及一些异常处理进行了详细的介绍。关键词：电网;储能电站;变流器PCS;运行故障电力企业在日常的实际发展的过程当中，为了使得一些用电量相对来说比较高的地区在夏季用电高峰期来临的时候供电压力能够得到适当的下降，在变电站周边选择合适的区域建立起了电网储能电站。电站实际使用的过程当中，可以为人们的生产生活用电提供更多的保障。然而，这些储电站在实际使用的过程当中很容易由于各种因素的影响出现故障，因此本文有必要

2、对其进行研究。1 PCS的基本原理储能变流器(PCS)在实际运行过程当中，通过通讯接收后台能量管理系统(EMS)控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。储能变流器PCS在实际使用的过程当中具备电能交直流转化的功能，是电网侧储能电站日常运行过程当中不可或缺的重要设备之一。表一为PCS增压舱模块。每台PCS增压舱在实际使用的过程当中，为了使得其功能得到保障，为其配备了两台50OkW的PCS变流器和一台125OkVA的隔离变压器。2 PCS的典型事故与异常处理2.1 变流器故障跳闸这种类型的故障在实际发生的时候具体表现为变流器为了保护自身

3、的功能不受影响，会在工作的过程当中发生一系列保护动作。例如，会根据实际情况的需求自动断开变流器两端交直流回路，即通过其内部元器件交流接触器以及直流断路器分闸及脱扣将其与电网断开。与此同时为了使得相关工作人员能够及时对这种情况进行知晓，PCS还会上传故障报警信息至显示屏或指示灯。一旦这种故障发生，现场工作人员需要严格的秉持着以下几个方面的处理原则：第一，现场工作人员应该详细的检查电流器所发生的保护动作的实际情况，并且详细的观看变流器所发出的一系列报警信息以及相应动作的实际情况，然后将这些情况如实的记录在如实的进行记录;第二，工作人员应该严格的查看变流器所对应的电流组直流断路器所发生的实际动作，查

4、看是否是由于电池组在实际工作的过程当中由于内部或者是外部因素的影响发生故障从而进一步引起变流器产生跳闸的动作。如果发现电池组没有异常情况，接下来应该检查位于变流变流器上集的电源是否由于各种因素的影响而产生故障，从而进一步造成电流器由于低压的问题而羟生跳闸;第三，检查变流器位于变流器内部的一些重要元器件在实际使用的过程当中是否由于某些因素的影响存在发热，或者是有异常气味的情况;第四，现场工作人员要检查附近的电网在实际使用的过程当中是否存在着波动的现象，从而进一步引起电流电压一床使得变流器产生故障而造成跳闸，当所有故障处理工作进行完毕确认无误之后，可以重新开启变流器令其再次投入正常的工作当中。2.

5、2 变流器过负荷这种故障一旦发生，所产生的现象为后台以及相应的监控遥信当中将会有过负荷报警信息以及光字牌信号。与此同时，位于直流侧的电压遥测量会处于异常的状态当中。电流器在实际使用的过程当中，其相应的电流遥测量的具体数值会远远超过额定的数值，与此同时其相应的有功以及无功遥测量会远远高于正常水平。当这种类型的故障发生之后，现场工作人员应该采取以下措施对其进行全面的处理工作：第一，现场工作人员要端正自身的工作态度，全面的检查该设备在实际运行过程当中所需要承担的载荷，并且全面的检查位于现场的一些电力设备在实际使用的过程当中是否存在着运行声音远远超过正常值的水平的情况。当这些工作都进行完毕之后将一二次

6、设备的具体运行情况进行相应的汇报调度工作。在调度工作进行的过程当中，可以根据现场的实际情况适当的降低变流器在实际使用过程当中所需要承担的载荷;第二，运维人员在实际工作的过程当中应该重点检查位于现场的逆变器在实际使用的过程当中其表面的温度是否存在着远远超过正常值水平的情况，并且查看其在使用的过程当中有无由于各种因素的影响存在一些异常的响声，然后将现场检查的工作结果进行后续的汇报以及相应的调度工作。如果发现故障相对来说比较严重的话可以结合具体情况是变流器停止运行，对其进行全方位的检查工作。2.3 声音异常这种故障一旦发生之后具体表现为变流器在实际使用的过程当中其产生的噪声分贝值会明显的增大，与此同

7、时还伴随有不同于平常的放电声或者是震动声。一旦发生这种故障,现场工作人员应该秉持以下几个方面的处理原则：首先,现场运行维护管理人员应该通过后台作用的正常发挥，查看变流器在实际使用过程当中所需要承担负荷的实际情况，与此同时还需要通过视频探头查看变流器的具体运行状态。如果通过视频探头的方式并没有发现断流器有任何异常情况，那么需要前往现场进行全方位的检查工作。如果在工作现场发现断流器在实际使用的过程当中存在着一些比较异常的震动的声音，那么应该立即查看舱内是否由于各种因素的影响存在着螺栓不牢固的情况。如果在变流器运行现场发现有一些异常的放电声，那么应该立即通过一系列科学合理的方式确定放电的具体位置。如

8、果现场没有具体的条件对放电的部位进行全面的确定，应该立即联系检修人员对这些故障进行相应的检查处理工作。2.4 逆变器着火（变流器还是逆变器？）断路器如果发生这种类型的故障会有以下几个方面的表现：首先，后台以及监控的部位都会有相应的保护动作，防止事故进一步扩大。火灾报警器也会发出相应的报警信号。逆变器会由于各种故障的影响而出现停机的现象。一些电流电压的指示仪器也显示其数值为Oo更严重的逆变器本体会产生冒烟着火的现象。一旦这种情况发生,现场工作人员应该秉持以下几个方面的处理原则：第一,检查后台监控系统异常信号;第二，将检查的结果向上级部门进行汇报，根据具体的命令断开电源。在保证自身人身安全不会受到

9、威胁的情况下，使用灭火器进行灭火，并且及时拨打火警电话进行报警。结束语通过文章上诉分析不难发现，电网侧储能电站变流器的合理应用运行可以给人们的日常生产生活用电带来极大的保障。然而变流器在实际使用的过程当中会由于各种因素的影响产生一系列故障，相关工作人员在实际工作的过程当中要采取积极措施对这些故障进行处理保证人们的正常生产生活用电不会受到影响。参考文献：Ul吴东.微网储能变流器的多场景控制研究D.合肥工业大学，2019.2张春雪，黎灿兵，冯伟，孙凯，夏勇为，刘乾.孤立运行光/储微电网中储能变流器暂态功率波动协调抑制策略J.中国电机工程学报,2018,38(08)：2302-2314+2540.引

10、赵志宏.储能变流器并网电流环控制与离网发电应用研究D.东南大学，2017.变压器运行维护与故障分析处理摘要：变压器有着调节电压的功能，可以为电力用户提供不同的电压服务。为了保证电力用户电力使用的稳定性，更好地满足电力用户不同的电压使用需要，就必须做好变压器运行的维护工作，减少变压器运行过程发生故障的频率，提高变压器工作的稳定性和长期性，更好地保障电力系统运行的稳定性与安全性。关键词：变压器;运行维护;故障分析;处理1刖百在电力系统当中，变压器是一个非常重要的组成部分，工作过程当中不免出现故障。如果得不到及时处理，就会导致整个系统正常运行。因此，做好变压器运行维护工作，可以保证整个电力系统的安全

11、、稳定。2电力变压器的运行维护2.5 运行维护流程运行维护是电力变压器日常维护中频率最高，最为常规的巡视检查，在规定时间、规定内容上对电力变压器运行情况的检测。工作人员在维护的过程中要注重细节，及时发现安全隐患，并及时消除，保证电力变压器的正常工作。在流程上首先需要从整体上检查，一要查看鹅卵石池的情况，保证内部无异物，基础良好;二要检查电力变压器的外部结构有没有锈蚀、断裂现象，引出线有没有老化和过热的情况。然后检查电力变压器的相关零件是否有异样，能否正常工作，比如油枕油位的范围，油温的检测器是否正常工作;瓦斯继电器内的油量和油质，相关的接线有没有异常状态;压力释放阀是否在工作，特别是指示杆的工

12、作状态;还有中性点绝缘套管是否完好，油位显示位置;有载调压机构的完好性和档位显示。最后检查冷却系统的工作状态，能否自动工作;呼吸器内的硅胶使用情况，油量是否保证呼吸器可以正常工作。运行维护工作是一个复杂细致的工作，需要工作仔细检查，防患于未然。2.6 特殊检查工作基于我国现在正是大规模的用电的情况，有很多时候许多工程的建设都要在工程建设附近进行大规模用电，这样的临时用电，一定程度上以增加了电力变压的工作负荷，而此时电力检修人员就要对电力变压器做好临时特殊的检查，检查电力变压器在特殊用电的情况下，是否能够继续良好的运行。另外，特殊的检查工作也应用于特殊的天气条件下。遇到大雪天气时，要及时对电力变

13、压器上各部分的积雪进行清理。在强烈的雷雨天气下要对电力变压器的避雷装置和套管进行检查。2.7 日常检查工作对变压器进行日常检查，主要检查信号温度计和油位等内容。在实际工作中主要把控以下内容：（1）信号温度计；（2）声响；（3）套管；（4）检查冷却器和瓦斯等。严格按照日常检查的要求和内容，做好全面的检查。在具体实践中，日常维护工作的落实，能够保证电力系统的运行效果。以某电力企业为例，在A线路的日常维护工作中，组织开展变压器更换和电力树障消除工作。此路段居民用电需求量不断增加，现有的变压器容量偏小，难以达到实际需求。基于此，进行变压器更换作业，安装400kV变压器，增加变电器容量，进而保证电力系统

14、的运行质量。除此之外，进行树障处理，减少运行隐患。3变压器运行维护中的常见故障及处理对策3.1 变压器的绕组故障分析处理变压器的故障主要包括匝间短路、断线、绕组节地、接头开焊以及相间短路等，产生这些故障的原因包括不同方面。在变压器具体的运行过程当中，如果散热状况不好，就会导致有灰尘和杂质，从而促使温度升高，外部的绝缘逐渐老化。在制造的过程当中，工艺不精湛，对于报组的压制没有达到相关的要求和标准，所涉及到的强度不够，面临短路的冲击没有很好的应对能力，从而促使绕组发生变形的现象以致损坏。在制造绕组以及检查维修的过程当中，有一些绝缘部分就会受到一定程度的损害，导致在具体运行工作过程当中这些损害产生负

15、面影响，是一种明显的缺陷。在绝缘油之内如果有水分混杂在内，就会导致绕组的局部发生温度过高的现象，绕组就会受到潮湿的影响而出现故障。除此之外，绝缘油和空气有着较大的接触面积，促使绝缘油纯度降低，如果不能及时地做好处理工作也会导致变压器绕组故障的发生。3.2 变压器套管故障及处理对策套管一般是陶瓷结构，是电力变压器连接的重要保护装置，常见的故障是炸毁、闪络和漏油，其原因有：套管密封不良，引起套管损坏、漏油致使套管缺油而过热、套管瓷套的表面受污染等。处理方法有：正确选取套管绝缘的工作场强设计套管，保证长期工作电压下不应发生有害的局部放电;选用介电常数小，介质损耗小的新型绝缘纸;选用介电常数较大的浸渍

16、剂，降低浸渍剂或气隙中的电场强度，提高浸渍剂的吸气性能;采用硅油，提高局部放电熄灭场强;改善套管的密封性能，防止套管渗水漏油，预防产生局部放电。3.3 铁心绝缘故障及处理对策针对铁芯故障的处理，首先要对铁芯进行接地电流监测，通过加装铁芯电流监测装置，可以实现实时监测铁芯接地电流的功能，并进行数据存储、当接地线电流大于标准值时，进行报警，同时自动投切限流电阻，实现接地电流的限制。其次如果是铁芯绝缘层出现故障，可以采用涂漆的方法来进行处理，并对于绕组直流电阻进行测量，通过观察测量数值来判断绕组部分是否存在问题，如果出现问题要及时的进行更换。最后，在线检查来判断故障部位，即在变压器运行的过程中，采用

17、钳形电流变测量铁芯在接地引线中的接地电流，其检测的目的是分析铁芯是否存在多点接地，一般铁芯的接地电流小于100亳安，如果超过就说明存在多点接地。3.4 分接开关故障及处理对策从电力变压器性能保护的角度出发，充分发挥瓦斯保护的作用。如有异常运行，应检查变压器进行瓦斯取样分析。如果瓦斯保护产生跳闸故障，则指示电源;变压器故障严重情况下，必须检查油枕防爆系统;变压器装置外壳是否变形，进行故障处理,避免体操在日常管理工作中，要做好人员违章操作引起的瓦斯事故。日常工作要做好人员培训和教育，使其能够做好故障防范。3.5 变压器漏油问题及处理对策变压器漏油问题属于一种比较常见的问题，绝缘油渗漏容易造成油位计

18、无法对油位进行监测的情况，对变压器的安全运行造成很大不利影响。在发生绝缘油渗漏问题时，需要首先停止对主变压器的使用，应用备用变压器。对顶层油温度作出检测，为了防止变压器空载运行，需要对其增设冷却器。如果此时油位下降，内部绝缘性能也随之降低，这时需要从上部进行加油，同时修补漏油部位。对于密封件失效和油箱锈蚀等问题造成的漏油现象，容易发生油位虚高的问题，在进行处理时要首先进行放油，让油位恢复正常。4结束语电力变压器的故障处理与运行维护是保障用电安全的基础，对变压器的异常、隐患和缺陷等机械故障问题，针对故障产生的原因，及时提出切实有效的解决方案，保障电力变压器的高效、稳定、安全运转。参考文献：1孟凯

19、，邢燕孜.试析电力变压器运行过程中的检修与维护百科坛电子杂志，2019,(14)：3252杨晨.发电厂变压器运行维护与事故的防范处理J.科技创新与应用，2019(31)：195.变压器故障分析与处理摘要：变压器有着调节电压的功能，可以为电力用户提供不同的电压服务。为了保证电力用户电力使用的稳定性，更好地满足电力用户不同的电压使用需要，就必须做好变压器运行的维护工作，尽可能减少变压器运行过程发生故障的频率，提高变压器工作的稳定性和长期性，更好地保障电力系统运行的稳定性与安全性。关键词：变压器;运行维护;故障分析1变压器运行维护的重要性变压器是电网传输过程中重要的组成部分，变压器可以调节电压的升高

20、或降低，为电力用户提供安全、稳定的电力服务，既满足了电力用户不同的电压使用要求，又可以防止电压过高或过低给电力用户的电器以及设备造成损害，避免给用户带来经济财产上的损失。因此，变压器的维护工作非常重要，只有运用科学合理的维护方法，及时、有效地解决变压器工作中出现的问题，保证变压器可以持续、稳定的工作，才能保障电力系统运行的安全和稳定，才能为电力用户提供更好、更优质的电力服务。2变压器运行维护的要点2.1 安装和运行变压器的安装和设计标准必须相适应，户外运行的变压器要确保其不受雷击和外部损坏的相关危险，保证符合在变压器设计所允许的安全范围之中;油冷变压器则需要密切监视其顶层油温，运行操作中工作人

21、员必须严格遵循相关规程执行，避免有误操作的情况发生;此外，在变压器的运行期间，必须要依照变压器解、并列的三要素进行，以免出现操作导致过电压现象。2.2 对油的检验变压器油位异常，变压器在运行期间油温正常且油位下降，可能是油位显示有误差，造成该种现象的原因多是因为呼吸器堵塞所致;若油位过低则多是因为变压器漏油，或者在上次检修完毕后未添加补充。大中型变压器的油样需要定期进行击穿实验、油中故障气体分析等。使用变压器油中故障气体在线监测设备，持续测定变压器的故障发展导致溶解于油中其他的含量。定期进行油性能试验，以保证其绝缘性能。2.3 检查变压器油温是否超标环境温度、负荷大小等都会导致运行中的变压器油

22、温出现异常;此外，散热器通风不良，冷却器异常等也会导致油温变化。2.4 变压器声音异常若在听声音时发现有“嗡嗡”的声音，首先观察其是否超负荷运行，若有放电声则可能是因为套管放电所致;若有水沸声，多是因为内部接触不良、短路所致。2.5 变压器渗漏油一般而言，若出现渗漏油现象多是因为胶垫老化或者阀门滑丝等原因。2.6 经常性维护做麻瓷套B、绝缘子的清洁工作，再三检查电气连接的可靠性，定期检查分接开关。并检验触头的疤痕、紧固和转动的灵活性。油冷却系统中频繁检查散热器是否出现生锈、渗漏以及其他导致油自由流动的机械性损伤，定期检验避雷器的接地情况。旱季时需要测定其接地电阻，特别注意电阻值W4Q,定期检测

23、变压器套管线圈的介损情况。2.7 变压器常见故障3.1 变压器渗油漏油变压器渗油漏油在电力变压器当中属于很常见的一种故障，其危害主要体现在三个方面：（1）对变压器的运行产生负面影响；（2）漏油会对环境造成污染；（3）极有可能引发较大经济损失，严重时还会导致电力系统存在停运风险。所以这一类故障不容忽视，站在其表现角度加以分析，可以把变压器渗油漏油故障分成油箱焊缝漏油以及低压侧套管漏油、防爆管漏油。通过分析发现产生该类故障的原因主要包括三点：（1）在焊接油箱的过程中存在操作不规范的问题，造成设备在运行时漏油;（2）在安装高压套管的升高座等部件时使用胶垫，造成连接漏缝，引发漏油问题；（3）电力变压器

24、的低压侧遭受引线过短、母线拉伸等影响，并且螺纹也会因受到胶珠的压力出现漏油问题。3.2 接头过热载流接头是电力系统里面将变压器与其他系统连接起来的桥梁，使用载流接头的情况会对运行电力系统的效率产生直接影响，只是载流接头在实际操作中发生过热现象的可能性较大。引载流接头过热故障的成因主要有：（1）变压器的引出端和铝制连接的引出端会有1.86伏电位差出现，造成发热严重，酿成重大生产安全事故；（2）如果电力变压器接头的表面覆盖着杂质，也有引发过热现象的可能，抑或是接头上既有的导电膏铺膜因使用时间过长逐渐变薄，引发过热现象；（3）油浸式变压器的电容式套管的顶部导电密封头因密封不彻底造成截流接头粘连或者松

25、动，引发过热现象。3.3 铁芯多点接地针对电力变压器，一个变压器只能放置在同一个接地点，当接地点的数量增加时，不仅不能缓和变压器的压力，还会增加变压器铁芯的运行量，导致其在高速运行环节发生故障。并且变压器接地点数量增加会导致变压器停止运行，严重时还会威胁变压器电力工作人员的人身安全。4处理电力变压器常见故障4.1 检修变压器渗油漏油故障在检修变压器渗油漏油现象时应对不同情况采取不同焊接方式，针对平面接缝使用直接焊接的方式加以处理，不同平面接缝则可把剪裁铁板，将其变成纺锤形状之后再补焊，排除变压器再次漏油故障。对于变压器不同渗油漏油区也要使用不同检修策略：（1）油箱焊缝漏油故障，直接焊接其平面接

26、缝，对于拐角处则向找出渗漏点，接着专门焊接渗漏点，此时还要注意考虑拐角内的应力参数，避免因应力引发再次漏油故障。（2）针对低压侧套管区域的漏油故障，应先排除母线过度拉伸或者引线过短等因素，在伸缩母线、调整引线长度之后通常就能解决问题。（3）面对变压器防爆管区域漏油故障，如果发现是因为变压器的内部压力太大，油箱破裂，那么就会震荡防爆管，应及时将防爆管拆除，或改装变压器的压力释放阀门，排除故障。4.2 检修接头过热故障检修变压器接头过热的故障时，先要把接头本身的连接问题排除，如果接头连接情况不佳就会造成接头发热，不利于变压器运行的安全性。如果是其他原因造成接头过热，就可在检修工作做出两种处理：（1

27、）针对普通连接，即变压器在电力运行中使用的最普遍方式，这也是最容易发生接头过热现象的区域，可通过定位套的方式固定好发热的套管，控制接头的发热程度，使其不超过允许范围；（2）因铜铝制连接电位差导致的发热故障，该故障问题在建压器的潮湿运作环境里更加严重，检修处理时可采取一头为铜、一头为铝的特殊方式，达到过渡接头的目的，预防发生接头发热故障。4.3 检修铁芯多点接地故障变压器检修维护人员对于铁芯接地故障一般可使用几种策略，改善变压器铁芯多点接地问题。在实际工作中，检修维护人员先要选择直流电流冲击，通过该方法拆除接地，并在电流冲击的作用下提高铁芯接地效果。利用这种方式还能通过电流把铁芯上的其他接地点烧掉，减少发生多点接地故障的几率。检修维护人员在一般情况下还会把变压器的箱门打开，检查其中有没有多余的接地点，以及它有没有给铁芯制造麻烦，一旦发现多余的铁芯接地点应直接将其拆除，这样的方式更直接、更简单，更让人放心。另外，检修维护人员还可通过设置绝缘板阻隔铁芯，避免出现多个接地点的现象。参考文献Ul电力变压器故障类型及诊断检修探析UL蒋超伟.机电信息、.2013（33）2电力变压器故障综合分析J.张鑫鹏，苏天宇.黑龙江科技信息.2014（35）变压器故障原因分析及预防措施JL康利峰，张月光.内蒙古石油化工.2009（09）