變壓器狀態檢測技術的研究

【摘要】電力變壓器狀態檢測對電力系統的安全、經濟運行有著十分重要的意義。介紹了變壓器故障的原理，對狀態檢測的認識，變壓器狀態檢測的主要方法及其發展。并強調了專家系統在狀態檢測中的重要作用。

【關鍵詞】變壓器；狀態檢測；專家系統

【中圖分類號】TM40【文獻標識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)02-0197-01

1前言

安全、優質、經濟的供電，是保證電力系統正常運行的三大要素。作為一種重要和昂貴的電力設備，大型電力變壓器在電力系統中有著舉足輕重的地位。由于要保證電力網經濟、可靠、運行，頻繁地將運行中的變壓器停運檢查是不現實的，所以對電力變壓器進行狀態檢測，及時發現潛伏性故障變得尤為重要。為此，有必要大力發展變壓器狀態檢測技術。

2變壓器故障分析

多種因素都可能造成變壓器的故障，這些因素包括:誤用、振動，過高的操作溫度、雷電或涌流、對控制設備的維護不夠、清潔不良、對閑置設備的維護不夠、不恰當的潤滑以及誤操作等。

2.1雷擊雷電波一般研究較少，這是因為改變了對起因的分類方法。現在，除非明確屬于雷擊事故，一般的沖擊故障均被列為“線路涌流”。

2.2線路涌流線路涌流(或稱線路干擾)在導致變壓器故障的所有因素中被列為首位。這一類中包括合閘過電壓、電壓峰值、線路故障 /閃絡以及其他輸配(T＆ D)方面的異常現象。這類起因在變壓器故障中占有顯著比例。事實表明，必須在沖擊保護或對已有沖擊保護充分性的驗證方面給與更多的關注。

2.3工藝/制造不良僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出線端松動或無支撐、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足以及油箱中留有異物。

2．4絕緣老化在過去的10年中在造成故障的起因中，絕緣老化列在第二位。由于絕緣老化的因素，變壓器的平均壽命僅有17.8年，大大低于預期為35～40年的壽命！

2.5受潮受潮這一類別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分。

2.6破壞及故意損壞這一類通常確定為故意破壞行為。

3狀態檢測

狀態檢修，就是根據電氣設備所處的狀態是否存在缺陷，確定是否需要檢修。開展狀態檢修的關鍵是預先知道設備所處的狀態，因此必須對設備進行在線檢測。

在線檢測優于計劃檢修之處為：①在線檢測可不間斷監測變壓器運行狀況，能在運行中發現事故隱患，而計劃檢修周期一般較長；②計劃檢修存在一定的盲目性，經常造成檢修過度，而在線檢測有較高可靠性。以上比較表明，在線檢測可以作為變壓器狀態檢修的有利方式，提高供電可靠性，降低維修的人力、物力支出。隨著我國電力設備制造水平的提高、容量的增大、品種的多樣化，在線檢測的重要性和緊迫性更加顯著。

4變壓器在線檢測方法

4.1油中氣體色譜分析法色譜法又叫層析法，它是一種物理分離技術。色譜法具有：分離效能高、分析速度快、樣品用量少、靈敏度高、適用范圍廣等許多化學分析法無可與之比擬的優點。IEEE認為對變壓器故障早期診斷的最佳方法是油中氣體分析法。

4．2產氣速率動態比較法運行中的變壓器除作特殊的試驗檢查外，一般均按預防性試驗規定的周期取樣，作氣體分析。當對分析結果有懷疑時，如超過注意值，或雖未超過，但短期內氣體濃度變化很大時，就要作跟蹤檢查。跟蹤取樣周期一般根據氣體含量、產氣速率、初步判斷的故障性質和設備的重要性等因素確定。根據跟蹤情況變動，直至處理或放棄跟蹤，跟蹤的效果包括對故障的排除和確認。

5專家系統的應用

5.1數據采集模塊將絕緣油中氣體組成部分，以及產氣速率等物理，化學量量，通過傳感設備，轉換成適合于數據采集裝置處理的電信號，通常依賴于在線檢測使用的方法，有較高的靈敏度，價廉。同時，對傳感設備傳出的電信號，進行選取，濾波，模/數轉換等處理，以及對傳感器補償和校正。

5.2數據分析模塊將接受到的數據進行處理、分析，制定維修策略。目前的研究方向傾向于由計算機采用先進的數字信號處理、人工智能技術進行在線自動分析處理，從而給出設備的故障類型、故障定位和維修決策。

5.3評估系統對影響設備狀態各種因素進行分析，涉及到這些因素的定義(即狀態參量)、檢測和綜合分析，最終對設備的狀態進行評估，為設備的使用和維護提供依據。

6結論

目前的狀態檢測技術對實時掌握運行情況，及發現潛伏性故障都起到了一定的效果，但仍存在一定的問題，如監測方式單一、信號干擾嚴重、數據精度不夠，導致檢測的結果不夠準確。這些都阻礙了狀態檢測技術的大規模應用。將新技術應用于狀態檢測，提高抗干擾及數據采集的精度，同時結合專家系統及網絡技術，將使在線檢測的結果更有效的應用于日常工作。文中介紹了該系統的組成，指出該系統結合網絡，將在提高變壓器維護維修效率方面起到積極的作用。

7參考文獻

[1]王水成.電氣絕緣測量技術探討[J].建筑電氣，2008，（02）：45-48.

[2]呂冬.電氣絕緣在線檢測設備的技術發展和應用選擇[J].西北電力技術，2005，（06）：34-37.

[3]周中明，潘博，符楊.電力變壓器受短路沖擊后的狀態檢測系統[J].上海電力， 2002，（03）：45-48.

[4]楊莉，尚勇，嚴璋.電力變壓器狀態檢測的國外動態[J].高電壓技術，1999，（03）： 37-39.

[5]李華，嚴璋.油浸電力變壓器的狀態檢測及狀態維修[J].電力設備，2003，（05）：35-39.