電力變壓器在線監測故障的方法研究

孟慶宇（平高集團有限公司，河南 平頂山 467001）

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電力變壓器在線監測故障的方法研究

孟慶宇
（平高集團有限公司，河南 平頂山 467001）

摘 要：在當今計算機發展迅猛的年代，在線監測系統也應運而生，電力變壓器過去過多的是人為的維護和監測，必不可少的出現一些人為監測造成的誤差。在對進口的電力變壓器引進之后，操作簡便，監測直觀準確，因此，對電力變壓器在線監測故障的研究是一個新的課題，值得進行深層次論述和了解。

關鍵詞：電力變壓器；在線監測；故障；方法研究

1　局部放電在線監測

局部放電在線監測問題是值得重視的問題，局部放電在線監測會受到很多因素的干擾，影響到識別的準確程度，因此我們要從電氣設備的材料上著手，如何讓電氣設備正常運轉，又不影響到在線監測是要重視也解決的問題。因為電壓等級逐漸增高，會用到不同的絕緣材料，很多設備在使用過程中，由于電壓的變化，促使了電氣外部絕緣材料的老化，從而產生局部放電的問題，產生一些干擾在線監測的電磁波，找到問題，就要針對問題做好解決的辦法。

針對局部放電問題，如何克服干擾，做出有效識別，實現在線監測成為研究的重點。在現實的環境中，由于電氣設備周圍電力設施，都會發出類似的信號，在篩選局部放電信號的時候會收到很多類似的信號，信號的光譜范圍很寬，而且都極為相似，如何進行針對性的提取，找到放電點是很困難的。變壓器在設計的時候如果沒有完全的按照要求去設計，在使用的過程中就會出現放電的現象，對于變壓設備在出廠之前都要進行局部放電測試，這種測試對變壓器的性能是一種驗證手段，對購買者也是一種負責人的行為，只有滿足設計要求，滿足使用要求，安全的設備才能進行使用，這也是對避免由于缺陷，造成變壓器使用過程中可能出現的事故的一種監測措施。因此在線監測局部放電的重要性不言而喻。

局部放電在線監測主要針對電氣設備在復雜的工作環境下的工作狀態，對電氣設備運轉正常與否有甄別的作用。但是由于電氣設備運轉過程中，處于一個相對復雜的環境，在線監測會受到環境的限制，對監測的正確性和準確性要加以鑒別，如何排除影響，得出正確的監測結果，是我們要進行著重研究的部分。當然隨著計算機技術和各種信息技術的發展，也為我們提供了很多數據分析和抗干擾的方法，讓在線監測更加準確。如何使用這些相關技術，并準確有效的應用到世紀的在線監測中去，是一個重要的課題，同時也具有良好的市場其前景。在大型的電氣設備中，確定故障位置非常重要，目前所有的方法都是用研究聲波的變化作為基準信號，然后對可能發生問題的部位進行觸探，根據聲波的變化，來推測出局部放電的部位。但是在復雜的環境下，不容易向可能發生故障的位置發射聲波信號，這樣就對監測造成了不便，影響到監測的結果，遇到這種情況要利用電信號和超聲信號綜合使用，發揮兩種信號的特點，局部采用電脈沖信號，內部通道采用超聲波信號，然后記錄信號，根據計算方程，確定局部放電位置。電定位法原理是把整個電氣設備定義為一個等效電容電路，電容電路是已知的，當發生局部放電的時候，電容電路的放電點會發生變化，這樣就能測定出局部放電的位置。從論述中可以看到，局部放電在線監測還存在著很多影響因素，如何處理這些因素，是需要解決的直接問題。

2　油中氣體含量的在線監測

油中氣體含量的在線監測有其局限性，對電氣設備的內部可以監測到，但是對于故障的位置和問題程度程度監測不出來。這種監測的辦法是在變壓器的附近或者變壓器本身安裝油色在線色譜分析儀，根據油氣的變化和模糊理論，觀測油氣含量的變化，利用智能化系統進行數據的分析，確定發生故障的位置，并對可能發生的問題進行推測，為電氣設備使用者提供故障診斷信息。

3　繞組故障的在線監測

電氣設備在使用過程中最重要的部分就是電氣變壓器。電氣設備運轉良好與否，與電氣變壓器的工作狀態有著最直接的關系。因此要對電氣變壓器潛在的問題作出預警的發現，才能保證狀態的正常。最常見的破壞是因為自然環境的變化，絕緣的老化，還有外部力的作用，機械振動的原因，對電力變壓器造成的破壞，針對這些因素我們可以作出相應的改進，盡早更換可能出現問題的部件，來避免問題的出現。但是電力變壓器的內部有繞組，變壓器的組成部件過多，最容易在這個地方發生故障，故障的原因有主要有，由于短路造成繞組變形，進而對變壓器造成破壞。有的是因為繞組上的絕緣破壞，在使用的過程中造成匝間的短路。繞組的破壞對變壓器造成故障的可能指數最高，據統計，故障率七成以上是由于繞組出現的。現實的情況是輸電線路的電壓逐年升高，對繞組里的影響更為突出，造成繞組故障的幾率就增大更多。我們要對繞組進行在線監測。大型的電壓器發生匝間短路的原因是因為繞組的絕緣問題，由于絕緣的破壞，產生了熱量，熱量加速了周圍絕緣的破壞，久而久之就造成了大面積的損壞，嚴重的情況下甚至會發生燒毀變壓器的現象。因此對匝間繞組故障的監測就顯得更加重要，事件通常發生在常出現問題的部位，我們要針對性的對這些部位進行關注，進行加強的設計和實施，來避免問題的產生。另外在變壓器出廠前要進行監測診斷，避免在使用的過程中出現過多的問題。有上述的論述，可以看出繞組故障的在線監測對于整個電氣變壓器設備的使用是相當重要的。

為了滿足電氣變壓器的正常使用，我們采用了局部放電在線監測、油中氣體含量在線監測、繞組故障在線監測的方法，目的都是為了及時有效的確定電力變壓器發生故障的部位，分析發生故障的原因，提出解決故障的辦法。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.181