電力變壓器故障診斷方法研究

毛大鋒

電力變壓器是電力系統中最重要的設備，其穩定性會影響到整個電力系統的安全穩定運行。在電力變壓器在實際的電力系統運行中會存在一些故障，需要及時采用變壓器故障診斷方法發現變壓器潛在的故障，提高電力系統的安全性。因此，本文將從電力變壓器故障診斷方面進行分析，提出相應的診斷措施。

電力變壓器;故障診斷方法;措施

電力變壓器作為支持電力系統運行的重要設備，其具備比較復雜的結構，如果電力變壓器發生故障，會對整個電網的運行產生較大的影響。電力變壓器在電能的傳輸和配送過程中能夠實現能量轉換，電力設備能夠安全運行是防御電力系統最關鍵的設備，變壓器的嚴重事故不僅會導致自身發生損壞，還會造成電力的中斷。

1.變壓器常見的故障

（1）變壓器滲油，變壓器滲油會給電力企業帶來較大的經濟損失，造成應的環境污染，而且還會對整個電力系統的安全運行產生較大的影響，可見變壓器的停運和損毀會對整個電力系統造成很大的影響，而且會給客戶造成一定的損失和不便，需要及時對變壓器的滲油問題進行解決。（2）郵箱焊縫處有滲油現象，如果郵箱的接縫處有滲油現象，需要對平面位置進行焊接，如果是拐角處和加強筋連接處發生滲油，如果在進行焊接之后還會再次滲油，需要采用鐵板進行補焊，將兩面進行有效連接。如果是三面連接處的位置，可以將鐵板裁成三角形進行補焊，該種焊接的方法通常應用在引線盒拐角處的焊接。（3）低壓側套管滲漏，主要是受母線拉伸的影響，導致膠珠壓在螺紋上，如果是母線拉伸造成的滲漏，可以采用伸縮節將母線連接起來，如果是引線偏短造成的影響，可以對引線的長度進行調整，或者是在各個封面部位加密封膠，能夠有效增強壓緊力。（4）防爆管發生滲油現象，防爆管是確保變壓器使用安全的重要設備，能夠防止變壓器內部的壓力過大，避免變壓器郵箱破裂，但是防爆管上的玻璃膜很容易受到變壓器運行的影響，如果振動很容易發生破裂，或者是不能及時對玻璃進行更換，會使外界空氣中的潮氣進入到郵箱中，絕緣設備受潮，嚴重威脅到設備的安全。（5）接頭部分過熱，變壓器中的截流接頭是連接變壓器與電網的重要組成部分，如果接頭部分連接不好，就會發熱引發線路的中斷，也會對變電器和電網設備的安全運行造成較大的影響。銅鋁連接，變壓器的引出端頭是銅制的，如果是處于潮濕的環境中，是不能將鋁制的接頭與銅制的端頭進行連接，會產生一定的電解反應，鋁會被強烈的電腐蝕。

2.電力變壓器故障診斷方法

2.1基于DGA故障診斷方法

當前針對變壓器故障診斷過程中，主要采用的故障診斷方法是DGA故障診斷方法，其實際的應用原理是，當處于常規的條件下時，電力變壓器內部的有機絕緣材料會受到電和熱的雙重影響，不斷進行老化分解，會產生很多種類的氣體。如果變壓器出現故障，從變壓器中產生氣體的速度就會加快，如果故障比較嚴重，氣體在油中產生的氣泡擴散的就比較厲害，該種診斷方法的診斷效果就能夠達到，借助的是油溶氣體含量與變壓器嚴重程度之間的關系對故障進行判斷。該種診斷方法能夠對變壓器中的以下故障進行診斷：如果變壓器處于正常運行狀態，放出的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳，如果放出的氣體發生改變，出現氫氣和甲烷，說明變壓器中的油質絕緣材料發生局部放電;若其中的甲烷占比較大，溫度升高，在油分解物質中會含有大量的乙塊，可以將其判定為電弧故障。

2.2遺傳支持向量機加灰色人工免疫算法的診斷

遺傳支持向量機加灰色人工免疫算法的診斷方法主要是模擬生物的免疫系統實現對分類器的連接，遺傳支持向量機則用來判斷變壓器是否能夠正常工作，借助人工免疫算法實現對記憶抗體的聚集，能夠將變壓器存在的故障進行有效分類，可以有效判斷變壓器的故障是屬于單一故障還是多種故障，同時也會對故障發生的位置進行判定，提供準確的信息，能夠針對變壓器的多種故障進行有效診斷。對該種診斷方法進行實際應用的過程中，首先需要將正確的樣本和故障樣本同時輸入到支持向量機中，然后兩種樣本就會建立起各自的SVM函數，將數據樣本基于免疫算法建立抗體集，通過向量機對數據樣本進行判斷，如果是正常結果，就會有結果輸出，如果存在故障，則需要對記憶抗體集進行判斷，分辨故障存在的類型，就會有比較確切的結果輸出。采用該種故障診斷方法，主要分析小樣本數據，對樣本少的故障數據進行有效識別。

2.3粗糙集診斷法

在有關變壓器的故障診斷中應用到神經網絡法、決策樹法等都獲得了比較滿意的應用效果，但是這些診斷方法都是應用到信息完整且準確的情況下，但是在現實中的故障診斷過程中，數據信息是不夠準確，也不完整的，采用這些方法很難進行診斷，需要借助粗糙集診斷方法進行對故障的具體診斷和分析。該種診斷方法的應用同樣是借助模型進行對故障的診斷，首先需要收集大量需要診斷的數據，將數據進行分類，分為確定條件屬性集和決策屬性集，基于兩個屬性集需要制定出最后的決策表，進行對條件屬性的計算，對得出的結果進行粗糙隸屬度的計算，通過最終診斷，在進行驗證之后輸出結果。該種方法的應用，需要搜集大量的歷史數據，而且需要兼顧到電氣參數和DGA參數等因素，對故障診斷的準確率是相對比較高的，而且在一定程度上能夠確保故障診斷結果的準確性。

2.4變壓器在線監測技術的應用

變壓器在線監測主要是通過對變壓器特征信號的采集和分析，對變壓器當前的狀態進行判斷，然后檢測出變壓器的初期故障，了解故障的發展趨勢。目前，有關變壓器的在線監測方面的研究相對比較多，其中研究出了很多不同的監測方法。油中溶解性氣體分析技術就是一種重要的監測技術，在變壓器的內部有不同故障的產生就會有不同的氣體，通過對油中氣體成分和含量等進行分析，就能夠達到對變壓器故障診斷的目的。（1）紅外測溫技術，紅外測溫技術主要利用紅外探測器對被測的目標進行紅外信號輻射，然后經過放大處理，會轉換成為標準的視頻信號，通過監視器的形式顯示紅外熱像圖，如果變壓器發生引線接觸不良和過負荷運行的情況，電路的局部就會發熱。（2）局部放電在線監測技術，當變壓器的內部出現故障時或者是運行的條件比較惡劣時，如果局部的場強過高就會在局部放電，PD水平和增長速率就會有比較明顯的變化，變壓器內部就會產生一定的變化，某些缺陷狀態會使固體絕緣體空洞，產生氣泡等。（3）頻率響應分析法，該種監測方法能夠判斷變壓器是否有繞組或引線結構是否發生偏移，如果繞組機械發生位移，則說明有細微的電感產生反應，頻率響應法的監測方法能夠檢測出變壓器中細微的變化情況，判斷出變壓器存在的故障。

結語

綜上所述，在當前電力行業的快速發展過程中，有關電力變壓器故障的診斷方法越來越多，以前的狀態檢修逐漸實現體制轉變，有關電力設備的科學管理工作越來越完善，能夠進一步促進電氣企業的發展和進步，為社會經濟的發展奠定良好的基礎，在實際的檢測工作中，可以選擇比較適合的方法進行對故障檢測。

參考文獻

[1]李通.電力變壓器在線檢測與故障診斷研究[J].電子世界，2019（19）：105.

[2]彭麗維. 電力變壓器故障特征提取及診斷方法研究[D].西華大學，2019.

[3]劉倩.電力變壓器狀態檢修及故障診斷方法[J].化工管理，2019（17）：152-153.

[4]李兆豐.電力變壓器狀態檢修及故障診斷方法研究[J].中國設備工程，2019（11）：50-51.

[5]趙洋. 智能診斷方法在電力變壓器故障識別中的應用研究[D].西安工程大學，2018.