電力變壓器故障分析與診斷探討

黃 成 張繼鵬

長春龍源電力設備有限公司

電力變壓器故障分析與診斷探討

黃 成 張繼鵬

長春龍源電力設備有限公司

變壓器故障的檢測技術是電力變壓器故障診斷分析的主要手段。故障診斷中故障性質診斷由于方法很多在實際應用中得到推廣，故障診斷中故障部位診斷還處于探索期，沒有什么具體的方法，如果故障部位診斷也有探索成功得到方法，那對于故障的排除具有非凡的意義。在故障發生后，能第一時間分析出故障性質，判斷出故障部位，就能快速排除變壓器故障，對于電力系統的可靠性及穩定性的提高幫助非常大。鑒于此，本文主要分析電力變壓器故障分析與診斷。

電力變壓器；故障分析；診斷

1、變壓器的結構和分類

1.1 變壓器的結構

變壓器的結構由本體設備和附屬設備兩大部分構成。本體設備部分主要有變壓器器身、變壓器油、油箱組成。其中油箱的作用是容納變壓器器身和變壓器油；變壓器油的作用是用于器身冷卻、防腐和絕緣；變壓器器身由線圈、鐵芯及其夾緊裝置構成。附屬設備部分包括高壓套管、低壓套管、油枕、分接開關、呼吸器、防爆管、散熱器、凈油器、氣體繼電器、溫度計等。

1.2 變壓器的分類

變壓器按冷卻和絕緣介質的不同可分為三類：一是油浸式電力變壓器，采用礦物油作為冷卻和絕緣介質；二是氣體絕緣電力變壓器，采用人工合成的氣體作為冷卻和絕緣介質；三是干式電力變壓器，采用空氣作為冷卻和絕緣介質。

2、電力變壓器的故障類型

(1)相間短路故障。這種故障會造成流過繞組的故障電流提升，其提升值甚至可能達到正常流過繞組電流的數十倍，從而造成變壓器內部過熱。同時，故障電流產生的電應力也會作用在繞組上，嚴重的就可能造成繞組發生變形，進而導致短路和絕緣損壞故障的發生；(2)鐵芯多點接地。在正常情況下，變壓器的鐵芯不允許多點接地，一旦出現兩個接地點，那么就會導致鐵芯渦流出現，進而使得變壓器的繞組溫度和油溫都明顯提高，而這會加速變壓器油的分解，進而導致故障發生；(3)絕緣故障。變壓器的絕緣主要包括絕緣板、絕緣墊、變壓器油。在高溫、高壓、水分的侵蝕下，這些絕緣材料可能會加速老化，進而可能導致局部溫度過高或局部發生放電，嚴重時就會使變壓器發生跳閘故障；(4)匝間短路。出現這種故障會造成變壓器的繞組溫度過高和局部放電發生；(5)斷線故障。變壓器因為安裝施工不合理等因素的影響，可能會造成接頭松動、引線脫落等情況，而這些故障可能會導致變壓器發生斷線故障。一旦電力變壓器發生斷線故障，三相電壓就無法實現平衡，此時會提高變壓器的空載損耗，嚴重的甚至可能在斷口處引發放電現象。

3、電力變壓器的故障診斷技術探討

3.1 推理診斷技術

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。

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。

3.4 其他判斷方法

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。

總之，在現代經濟發展中，電力系統發揮著重要的作用。電力系統的主要功能就是對電能進行輸送，在電能輸送的過程中，經常需要進行能量轉換，這個負責能量轉換的系統就是變壓器。在變壓器運行的過程中，經常會因為某些內部因素和外部因素導致其發生故障，對電力系統的正常運行產生影響，給社會各系統的正常運行造成不良影響。在現實生活中，變壓器故障的類型有很多。為了防止變壓器在運行的過程中發生故障，使用正確的方法對其進行診斷，及時發現隱患，將故障消滅在萌芽狀態最為關鍵。

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