電力變壓器的常見故障診斷技術研究

史麗敏，高向前（四川水利職業技術學院電力工程系；四川水利職業技術學院建筑工程系，四川成都，611231）

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電力變壓器的常見故障診斷技術研究

史麗敏，高向前
（四川水利職業技術學院電力工程系；四川水利職業技術學院建筑工程系，四川成都，611231）

摘要：為了能更好的為居民提供生活用電，幫助國家建立完善的電力格局，電力變壓器的故障診斷工作已經成為比較重要的工作之一。文章主要研究了電力變壓器的常見故障以及其診斷技術，并針對每個種類做出細致的研究，通過診斷技術的應用與實施，從根本上減少了電力變壓器的故障產生，實現電力企業的健康發展。

關鍵詞：電力變壓器；常見故障；診斷技術

0 前言

電力的傳輸本身就要依靠電力變壓器的配合，只有電力變壓器正常運轉并得到及時的維護，才不會耽誤電力部門為居民輸送電力。如今，電力問題已經成為國家電力部門鋪設電網的重要問題，電力設備的正常運行以及安全保障工作更是整個電力部門工作的焦點。

1 電力變壓器的常見故障

在電力變壓器的運行過程當中，經常會出現不同的故障問題，根據故障地點的不同，人們將電力變壓器的常見故障分為以下幾個方面：

1）變壓器滲油故障

在電力變壓器的故障當中最為常見的是其滲油故障。電力變壓器滲油本身就會為空氣造成污染，也會造成能源的浪費，更是加大了公司的成本增加，為公司增加了更多的經濟壓力。在安全隱患方面，變壓器的滲油現象會影響其在運行過程中的正常運作，有時會造成機器設備的停止運行或者設備造成嚴重的損毀。該種現象的發生為環境增加了污染，也為用電的客戶帶來了很多的不方便。

2）鐵心多點接地故障

對于電力變壓器來講，一個變壓器只允許放置一個接地點，如果接地點增多不但不是為變壓器緩和壓力，反而會為變壓器的鐵心增加更多的運行量，促使其在高速運行的狀態當中出現故障。而變壓器接地點的增多也會促使變壓器的運行停止，甚至會為電力人員引發人身安全問題。

3）接頭過熱故障

這里的接頭是指的變壓器的載流接頭，該部分在整個變壓器的設備當中都是非常重要的。很多的電力事故都是因為變壓器的載流接頭連接不穩定，從而導致接頭過熱，甚至產生燒斷的現象，這嚴重的影響到了電力變壓器的正常運行，嚴重阻礙了電力企業的安全供電。為了防止接頭過熱問題引發的安全事故發生，維護工人一定要在載流接頭方面多加注意，保持接頭的溫度正常。

2 電力變壓器故障的診斷

2.1 變壓器滲油診斷

在變壓器的滲油故障當中，并不單單是指變壓器的整體故障，其可能分為很多個方面的故障。第一種滲油的位置可能是在油箱的焊縫部位。很多變壓器的油箱在焊接的過程中可能因為工人的不細致導致了油箱的接縫并不緊密，致使油箱從焊接處滲油。對于這種故障的診斷辦法就是通知工人查找出油箱當中滲油的具體位置，將滲油的接縫繼續以焊接的形式焊接起來，保證其不再因為縫隙的空出而泄露。當然，該種工作雖然看似簡單，但在真正工作的時候并不是那么容易。工人首先需要找到整個油箱的滲油點，有時滲油點處于油箱的拐角地點，對于該點的查找本身就不容易，在進行后期的補焊工作過程中，由于部分技術不佳或者工人的焊接力度掌握不好，很可能造成油箱的二次泄露。工人們有另外的補焊方式，可以將該油箱的滲油部位進行加厚處理，以防止因為焊接力度問題所造成的用力過猛、油箱泄露。

在進入孔法蘭也經常出現滲油的現象。該種滲油的原因通常是由于設備應用時間比較長久，工人在操作的過程中不注意而促使膠墊的位置移動所導致的。還有一種原因可能是設備在最初生產的過程中，其膠墊的安裝就出現了偏差，不管是哪一種原因，進入孔法蘭的膠墊問題都能夠促使其引發滲油故障。工人在面對該種故障的過程中，通常會采取將法蘭封閉的方式，利用封堵膠將膠墊偏移所產生的縫隙封堵，促使法蘭的間隙更加嚴密。

除了以上兩個地方會發生滲油故障，在低壓側套管以及防爆管上都會出現滲油的故障。低壓側套管主要是因為母線在設備的運行過程中會對低壓側套管產生拉伸的作用，設備長時間的運行，會給低壓側套管施加更多的壓力，承受巨大負荷的低壓側套管也會慢慢的發生偏移。而防爆管則是因為變壓器本身的問題所對安裝的預防意外的裝置，該裝置在變壓器日常的運行當中會因設備運行的震動對其玻璃管產生力量，當震動力量過強就會使防爆管的玻璃破裂，造成滲油現象。工人針對兩種故障都有其不同的見解，并針對不同的故障進行了完善的診斷措施，在低壓側套管方面，維護工人采用了將母線改進的形式，調整引線對低壓側套管的牽引。而防爆管方面則通常就直接選擇棄用。因為防爆管會很大程度導致變壓器的絕緣失靈，會造成更大的安全問題。

2.2 鐵心多點接地診斷

在鐵心的接地故障當中，維護工人通常采用以下幾種診斷措施來改善鐵心多點接地問題。維修工人首先采用的就是直流電流的沖擊，利用該種方法需要將接地的先拆除，并用過電流沖擊的作用增加鐵心的接地效果。該種形式可以用電流來燒掉鐵心的其他接地點，從而減少擔心的多點接地故障。而一般情況下，維護工人也會大開變壓器的箱門，檢查是否有多余的接地點已經為變壓器的鐵心帶來了麻煩，如果發現了多余的接地點就可以直接去掉。該種方法更加簡單直接，也能從一定程度上更讓人放心。除此之外，工人們還會采取放置絕緣板的方式來完成阻隔多個接地點的出現。

2.3 接頭過熱診斷

就如同其他的常見故障一樣，接頭過熱故障的原因也有很多種。一種是來源于銅鋁的連接問題，眾所周知，變壓器的引出端頭都是由銅制成的，而銅與鋁是不可以相互連接的。但由于變壓器所安裝的地點在室外，會經常遇到陰雨天氣，使變壓器的引出端頭經常處于潮濕的環境中，雨水當中含有的鹽分，就會使其變成一種電解液，因此，當雨水或者濕氣進入到銅與鋁的接觸面之間時，根據物理反應原理，金屬鋁會在短時間內遭到嚴重的腐蝕并出現損壞，最終導致觸頭受到嚴重的破壞，從而出現了接頭過熱的問題。維護工人在應對該項原因所產生的故障過程中會采用相應的防護措施。

在普通的導線連接當中也會因為線路損壞而產生電流的阻力致使接頭發熱的故障。在變壓器當中很多的接頭都是普通的連接方式，而這些連接方式也是采用了平面的接頭。而在變壓器的運作過程中，平面接頭所連接的部位剛好又處于比較受熱的位置，維護工人需要針對平面接頭來做出措施，保證其能及時消除導線金屬上的雜質，去除過多的接頭，并為接頭部位涂上比較導電的試劑，增加接頭的導電性能。

接頭過熱的原因也出現在油寖電容式套管上。工人在該種故障上的診斷辦法會采用對其進行拆分的形式。將套管當中比較受熱的部分拆開，并針對受損的地方進行處理，以此來確保套管的安全穩定。

無論是對于滲油問題、多點接地問題還是接頭過熱問題的處理，都是變壓器運行的過程中經常會出現的問題，維護工人在處理該項問題當中自然是得心應手，在處理技術上也隨著科學技術的進步正在不斷的改進。

3 變壓器的診斷技術研究

3.1 推理診斷技術

在進行變壓器故障的技術診斷過程中，必須要對電力變壓器的整體結構進行詳細的分析，對于電力變壓器的設計、構造等，都需要工作人員進行了解，這樣才能在一定程度上實現對于現場情況的診斷。推理診斷技術，主要包括以下幾個方面：第一點是相對簡單的閥值比較法，也就是通過對電力變壓器的故障的診斷，避免出現判斷的標準過于絕對化的問題；第二點是復雜模式識別，通過此技術可以進行復雜數據的測定，從而幫助實現對電力變壓器故障的快速診斷；第三點是綜合故障診斷法，通過人工神經網絡與證據理論等多種現代化的方法，實現對于故障的診斷。

3.2 紅外線診斷技術

除了溶解氣體技術以外，在變電器的維護工作當中，對于紅外線技術的使用也非常普遍。在紅外線的原理當中，有許多相關的技術可以被利用在對電力設備的檢查當中。根據相關研究者的調查分析，結果發現紅外線技術可以有效的對電力變壓器的故障進行檢測，其主要是通過紅外線的波長，對變壓器的整體溫度進行探測。根據紅外線波長的不同，可以實現對變壓器溫度變化的實時監測，并在第一時間內對電力變壓器進行故障排查和檢修，確保變壓器的穩定運行。目前，國內外的部分相關學者根據此類方法設計出了紅外線診斷儀器，電力企業內部的工作人員通過對儀器的安裝和使用，就可以實現對電力變壓器當前狀態的監測，這種方式被應用于我國的許多電力企業當中。

3.3 人工智能診斷技術

隨著現代化科學技術手段的發展，在提高了人們生活水平的同時，也為我國的企業發展提供了先進的技術支持，人工智能技術也逐漸被應用于對于電力變壓器故障的診斷當中。在人工智能理論的支持下，通過與目前所了解的故障診斷經驗，通過電子技術的使用，建立出相應的故障診斷與檢修的資料庫，通過對于資料庫的不斷完善，可以為電力檢修工作人員提供更多的技術理論支持。目前，我國的人工智能診斷技術包括專家系統、神經網絡等，通過對于這些系統的使用，可以有效的實現對電力變壓器故障的診斷，而人工智能診斷技術也被廣泛的應用于我國的各大電力企業當中，

3.4 其他判斷方法

除了上述經常被使用的方法以外，維護工人還有很多針對各項常見故障所進行診斷的技術。目前，我國所使用的變壓器主要可以分為配電變壓器、箱式變壓器以及高壓超高壓電力變壓器，而浸式變壓器作為我國目前被廣泛使用的變壓器，也可以根據其自身的特點進行故障判斷。在對該種變壓器的維護工作當中，判斷故障的手段也可以根據測量其溫度和氣味的方式。通過溫度的判斷，可以充分得知電力變壓器的實際工作情況，一旦出現溫度過熱，應當立即進行緊急處理，否則會造成變壓器的短路，進而有火災的危害。維護工人就是對變壓器的溫度進行了測量，再根據變壓器的外部裸露電線的破損程度來判斷變壓器是否出現了故障。維護工人也會對變壓器的油溫進行監控，一般會使用溫度計來測試變壓器的油溫，以此來判斷變壓器是否出現短路故障。有時變壓器只是因為運行時間過長才會發熱，因此為了避免誤判，維護工人也會適當停止變壓器的運作并使其冷卻，觀察變壓器的冷卻時間。而對于氣味的判斷方面，工人們依據自己長時間維護變壓器的工作經驗判斷，機器的運作如果處于正常的狀態與發生故障時所產生的氣味是不同的。當工作人員發現了不同的氣味，就會針對變壓器進行檢查，并及時的排除故障。

結論：隨著時間的推移，人們對于電力的使用更加普遍，而因為變壓器的故障問題所產生的安全事故也越來越多。由于變壓器的工作環境是屬于戶外地區，就會收到雷雨天氣的影響。當空氣當中的濕氣增加，很容易引起變壓器的各種故障，如果工作人員不能對變壓器及時診斷并修復，就會為居民釀成人身安全的大

禍，也會使電力公司遭受很多的經濟損失。只有經過科學的理論依據，工作人員利用合理的診斷技術對變壓器進行故障判斷，才能保障電力的正常運作。

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Research on common fault diagnosis technology of power transformer

Shi Limin，Gao Xiangqian
（sichuan water conservancy vocational collegeof electric power engineering， 611231）

Abstract：In order to better provide residents with daily use， help the country set up perfect pattern of electricity，power transformer fault diagnosis has become one of the more important work.The paper mainly studied the common faults and the diagnosis of power transformer， and to make a detailed research on each category，through the application of diagnosis technology and implementation， fundamentally reduces the power transformer fault，realize the healthy development of the electric power enterprise.

Keywords：power transformer；Common faults；Diagnostic techniques

作者簡介

史麗敏，女，漢族，1976年10月生，四川成都人，工學碩士，講師，研究方向：電機技術、電氣工程。

通訊作者：史麗敏