變壓器在線試驗與故障診斷技術分析

吳蘊春+顧杉杉

摘 要：變壓器是電力系統中不可或缺的重要組成部分，能夠有效調節電壓、電流，使電能逐漸傳輸至電能需求區，同時也能有效調節電壓來滿足各大用電客戶的需求。變壓器作為重要的電氣設備，實際應用中需要高度的安全、穩定。實際實驗過程中需要掌握科學的實驗標準，提高試驗要求。由于現代技術的發展，多種現代智能技術、自動化技術逐漸被應用于變壓器實驗中，提高了實驗水平，也達到了預期的故障診斷分析效果。

關鍵詞：變壓器；在線試驗；故障診斷

1常見的故障及其診斷措施

1.1變壓器滲油

1.1.1油箱焊縫滲油。常見的變壓器發生滲油現象，主要在于變壓器內部油箱。而且對這種情況下進行解決處理還存在一些問題，主要表現在油箱接縫和滲漏點尋找較為困難，因此在發生變壓器油箱滲油的時候需要采取焊接板的方式進行焊縫處理，解決變壓器油箱滲油的現象。

1.1.2低壓側套管滲漏。在發生這種情況的時候在很大程度上是因為整個變壓器套管內部的低壓側引線引出距離還比較短，使得套管自身隱秘性沒有達到相應要求，在發生這種情況的時候就會導致整個低壓側套管發生滲漏的現象。在發生這種現象的時候可以通過密封面加密的方法處理，減少側套管發生滲油的現象。

1.1.3防爆管滲油。在實踐研究中發現，防爆管在整個變壓器中有很重要的作用，主要作用表現在控制變壓器內部電壓運轉和傳遞，防止在變壓器使用的過程中發生爆裂的現象。在變壓器中防爆管發生滲油的主要原因表現在變壓器內部發生故障，這種故障會導致整個變壓器自身壓力過大。在發生這種情況的時候可以將整個變壓器中的防爆管進行拆除，在拆除之后可以使用壓力釋放閥替代防爆管。

1.1.4密封膠墊老化龜裂。密封膠墊，在變壓器滲漏油事故中發生多，主要原因是密封墊老化龜裂引起的。密封膠墊質量的好與壞主要取決它的耐油性能，耐油性能較差的，老化速度就較快，特別是高溫下，其老化速度就更快，極易引起密封墊老化龜裂，造成變壓器滲漏油。

1.1.5蝶閥質量欠佳。另外一個經常發生滲漏的部位在蝶閥處，由于生產廠家減少成本輸出，達到利潤最大化。蝶閥閥體用料不足、加工工藝比較粗糙、閥桿加工精度不符合要求、部件裝配不良極易引起變壓器滲漏油。

1.2鐵心多點接地

在對整個變壓器結構進行研究中，發現要想保證其自身在運行的過程中不會出現相應故障，就需要對變壓器進行鐵心接地處理。但是在進行鐵心接地處理的時候，只能有一個鐵心進行接地，這樣才能保證變壓器整體的安全性。但是在實際變壓器組裝過程中，經常會出現鐵心多點接地的現象，這種現象會導致整個變壓器發生故障，針對于這種故障就需要采取有效的方法對其進行解決。

1.2.1直流電流沖擊法。拆除變壓器鐵心接地線，在變壓器鐵心與油箱之間加直流電壓進行短時大電流沖擊，沖擊3-5次，常能燒掉鐵心的多余接地點，起到很好的消除鐵心多點接地的效果。

1.2.2開箱檢查。對安裝后未將箱蓋上定位銷翻轉或除去造成多點接地的，應將定位銷翻轉過來或除掉。夾件墊腳與鐵軛間的絕緣紙板脫落或破損者，應按絕緣規范要求，更換一定厚度的新紙板。因夾件肢板距鐵心太近，使翹起的疊片與其相碰，則應調整夾件肢板和扳直翹起的疊片，使兩者間距離符合絕緣間隙標準。清除油中的金屬異物、金屬顆粒及雜質，清除油箱各部的油泥，有條件則對變壓器油進行真空干燥處理，清除水分。

2變壓器在線試驗測試

變壓器一般有升壓、降壓兩大功能，實際的在線監測中需要特別關注升壓，因為它關系到人身安全，實際的變壓器在線測試過程中，必須做好升壓防范工作，遇到超高電壓，要采取措施來保護自身安全，具體的檢測系統相對完善。實際的在線試驗測試包括以下方面：

2.1 油內溶解性氣體的監測試驗

變壓器運行中會有各類氣體相繼產生，當變壓器運行發生了不正?，F象，其中的氣體則可能出現變化，通過分析氣體內部質地、成分以及不同氣體的相對比、產氣率等，從而判斷出變壓器故障類型。其中氫氣、一氧化碳、甲烷等是最為常見的溶解氣體，它們能夠用來輔助判斷變壓器的多種狀態、問題。

2.2振動分析法

變壓器發生振動多是由于鐵芯與繞組所導致，鐵芯通常由層層分布的鋼片構建而成，磁場影響硅鋼導致了鐵芯振動，一般來說磁場越強對應的振動幅度越大，當變壓器處于常規工作狀態下，鐵芯處于不飽和狀態，勵磁電壓平方同振動幅度之間呈正相關。繞組振動一般是來自于繞組內部電流，電磁力與繞組平方之間呈正相關，頻率也達到100赫茲。由于繞組構造內部存在非線性因素，實際振動過程中就出現高濃度的諧波，其中繞組構造會影響諧波分量。

2.3 局部放電監測

變壓器作為一項重要的電氣設備，如果處于相對低劣的運行狀態下，周圍工作環境較為惡劣時，例如：局部場強較高，造成局部非正常放電，憑借剖析局部放電的動態變化趨勢、增長速度等，則能夠對應初步判斷出變壓器是否內部存在問題，同時，也能夠憑借電流脈沖、超聲波、電波等來加以監測，從而判斷出變壓器有無局部放電現象。采用合適的電源設施來對不同項目加以測試，所選電源必須適合于被測試的設備，這是因為電源類型、容量以及性能等將極大地影響測試精準度。這一測試系統中安裝了控制設備，相關操作人員按照計算機系統的顯示屏中提供的相關命令，按照被測試變壓器的容量、電壓等來對應調節量程開關所處部位，在此基礎上來同電源連接，同時也要將所施加的電壓、電流等進行科學調節，使其達到規定的數值。變壓器兩側加裝電源電壓，要想能夠準確地測出電壓、電流與對應功率，應該反復調節設備，讓強電變成弱電，這樣才能確保相關信號、信息傳輸至微機接口。具體如圖1所示，以此變換要選好設備，例如：進度較高、量程較大的電壓互感器、電流互感器，通過這種方式來拓展輸入的測量范圍，同時也能將高壓單獨隔開，確保輸出的電壓小于100V，電流小于5A。此在線試驗系統是以計算機為核心，來自于電力系統的電壓、限流等途徑多路開關逐漸傳輸至程序，經過計算、判定，最終在屏幕上顯示出來，從而維護測試系統的安全運行，出現誤操作狀態下，也有效確保微機系統、互感器等的安全。同時，這一測試系統也設置了指針儀表測試儀，同危機測試處于同等狀態，雙方協調配合，彼此轉換性測試。

實際的變壓器故障診斷過程中，相關的信息技術正在深入應用，例如：神經網絡技術就得到了有效應用，其中誤差逆傳播神經網絡因為有著超強的非線性映射性能，能夠調動網絡系統對輸入模式的響應有效提升，對模塊進行科學分類，在故障診斷中發揮著優勢功能。

3結語

變壓器在線試驗能夠有效監測變壓器的性能、狀態與特點，也能確保及時發現變壓器中存在的問題，從而更快地解決變壓器運行中存在的問題，促進故障的及時解決，現實的變壓器運行過程中存在多種故障問題，要積極借助現代化信息技術、通訊技術等來加強故障診斷管理，提高故障診斷工作效率，減少變壓器故障問題。

參考文獻

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