電力變壓器故障檢測技術的現狀與發展趨勢

劉彪 袁文海 宋昆峰 胡健民 徐浩 董小順

摘 要：電氣變壓器在故障檢測過程中隨著制造技術的發展而增大，同時提高了運行穩定性。隨著智能節能技術的發展和電力公司之間競爭的加劇，電力公司不斷發展新的電力變壓器檢測技術，以利用其優勢。本文在此基礎上，以電力變壓器故障檢測的現狀和趨勢為指導。

關鍵詞：電力變壓器;故障檢測技術;現狀與發展

0引言

隨著智能電網系統技術不斷取得突破式進步，電力變壓器故障檢測也有了更加科學有效的方法。但不管檢測和檢修技術如何先進，都會產生經濟、時間和生產安全成本。只有及時維護和保養，使得電力變壓器長時間保持健康、穩定、安全的運行狀態，才是保障我國電力系統安全和人民生命財產安全的最根本途徑。

1電力變壓器故障檢測技術現狀

電力變壓器是國網電力系統中十分重要的電氣設施，因而對變壓器內部的檢測和保護就顯得非常重要。傳統的變壓器繼電保護包含主保護、后備保護和附加保護等。變壓器的安全運行取決于保護力度大小，特別是與相關的電氣和物理化學試驗相結合，本質上是保證變壓器的正常運行。但有些缺陷在設備運行狀態下容易發現，不運行時則很難發現。變壓器一旦出現一些異常狀態，就說明設備發生故障之前，通過傳統的保護檢測，沒有檢測到這些狀態或者是檢測到的狀態不準確，但是通過檢查變壓器內部故障時，這些問題就能夠得到很好地解決辦法。電力工作人員能夠及時得到最新和最準確的變壓器運行狀態，還可以在第一時間想到應對的辦法。

1.1紅外光譜技術

紅外技術是一種遠比“觀測”和“溫度”方法先進的儀器儀表方法，在這兩種方法中，電氣變壓器無需直接接觸，也無需遠程觀測。它只需要一張紅外圖像。該方法應用基于圖像的方法，準確分析了電氣系統變壓器運行中各個微元件的溫度變化。采用現代計算機技術，特別是工業配置控制技術，可以實時提醒用戶注意警報和解決方案，而不會影響專業系統的體驗。使現場用戶能夠準確地解決問題。該技術已應用于各級電力公司的生產實踐中，為確保各電力線的安全高效運行提供了卓越的技術安全。

1.2基于遺傳算法的故障排除

基于遺傳算法的求解方法是一種受生物基因演化啟發的較為先進的智能診斷方法，分為遺傳、突變、交集、選擇和全局搜索、優化和選擇等階段，與BP神經網絡相比。

1.3變壓器內部油色譜檢測

離線采樣分析是一種油色譜檢測法，主要通過在油中溶解的氣體成分含量的變化，用電氣測試設備內部的故障診斷組合取樣和分析，多年來，被廣泛認為是效果十分明顯的手段，在貢獻方面主要是設備的安全操作。但是，局限性還是存在的，如現在試行的檢測信息技術。通過多年的理論聯系實際，獲得了油中溶解氣體內部檢測的特點。

1.4變壓器內部故障紅外檢測

紅外信息技術主要工作原理：任何一個高于絕對零度（-273.15℃）的物體都會因自身分子進行運動而輻射出紅外線。IR是一種電磁波，0.75～1000微米的波長范圍內，由所述波長范圍的近紅外（0.75～3μm）的劃分，中紅外（3～6微米），遠紅外（6～15微米），一個遠紅外線（15～1000微米）。物體表面由單元組合形成，存在一個熱輻射能量場，能量場有一個環境溫度數據分布場。已知是利用表面的紅外輻射強度的紅外照相機的檢測形狀并表現出溫度分布，紅外圖像呈現出亮暗的區別是反映物體外表工作溫度的高低，對物體表面溫度及溫度場的檢測便可作為判別設施管理能否可能存在一些故障。

1.5在線監測技術

在線監測技術主要基于局部放電檢測與振動分析。“局部放電檢測”一詞是指在變壓器正常運行過程中導致局部放電故障的機械故障，有效檢測變壓器局部放電，檢測變壓器安全問題，采取有針對性的對策，促進變壓器安全穩定運行。振動分析的規則是在變壓器運行過程中檢測變壓器振動信號，分析具體結果原因，檢查變壓器的運行狀態，在及時檢測干擾方面發揮重要作用。

1.6基于人工神經網絡的故障診斷法

人工神經網絡故障診斷是人類大腦開發的一種完整、先進的診斷方法。它非常智能、自學，非常適合于處理復雜的現場問題。該技術用于大型生產、運輸、電力和大型企業。但是，單個BP神經網絡的診斷是有限的，必須與其他診斷結合使用，才能利用其強大的技術性能。

2電力變壓器故障檢測的發展

該技術不斷發展，變壓器故障檢測技術不斷更新。為保證檢測技術的安全性、易用性和準確性，變壓器故障檢測逐步實現智能化和自動化。人工智能主要是應用計算機技術代替傳統勞動密集型任務。人工智能的發展促進了社會發展的轉變以及生活方式和工作方式的創新，從而用人工智能取代了傳統的機械工作模式。國內外人工智能的研究不斷發展，變壓器故障檢測越來越成為專業系統或神經網絡等人工智能。例如，專家系統是。一種在人工智能中廣泛應用的技術形式。通過專業知識進行故障診斷和分析，并確定故障與原因之間的規則，以確定故障發生的位置和原因。提高專業應用程序對電力變壓器的識別能力，同時節省人員和人力。但是，如果變壓器故障超出了專業系統的經驗，智能技術無法解決故障，或者需要手動解決。

3結束語

電氣變壓器對電氣系統的安全穩定運行起著關鍵作用，電氣系統是產業發展的動力。因此變壓器對運行的影響很大。尤其是在互聯時代，對功耗、復蓋范圍和能源質量的需求不斷增加。電氣企業必須改進變壓器故障檢測技術的研究和優化，降低故障頻率，提高變壓器效率。

參考文獻：

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