電力變壓器的故障診斷與檢修方法研究

姚曙 楊娟 宋金德

摘 要：隨著我國科技水平的提高，電力工業發展越來越迅速，造成電力變壓器的故障越來越頻繁，因此文章對電力變壓器的故障進行狀態檢修，選用了三角形和梯形結合的方式對變壓器故障進行診斷，并建立電力變壓器狀態評價模型同時生成評價表。應用模糊數學的分析方法，實現電力變壓器故障的解決方案。從而實現電力系統的安全使用，降低變壓器的故障產生，加大電力產業工作效率。

關鍵詞：電力變壓器;狀態檢修;模糊數學

0? ? 引言

如今，電力系統在社會發展中十分重要，電力變壓器是電力系統中最重要的設備之一。它主要負責電力傳輸、分配電壓及轉換電壓等功能，它的安全能夠保障電力系統的正常運行。因此電力工作人員必須減少電力變壓器的故障發生，防止電力變壓器事故。本文運用現代技術和科學的方法，對電力變壓器故障進行詳細分析和做出解決方案，提高電力產業的發展。

1? ? 電力變壓器的檢修的現狀

1.1? 電力變壓器的狀態分析現狀

在電力系統中，電力變壓器狀態分析是最基礎的工作，它的運行狀態直接顯示系統是否能夠正常運行。對電力變壓器進行狀態評估，建立狀態指數模型，形成分析表，實現檢測變壓器是否存在故障。在變壓器狀態評估中，其存在的問題是多屬性決策問題，應用模糊數學理論對變壓器診斷數據進行整合，評估每一個子系統變壓器的運行狀態，但是要根據不同子系統選擇不同的狀態指標進行評估。總結出系統中電力變壓器的狀態情況，檢測出故障點，進行維修，加快工作效率。

1.2? 電力變壓器故障預測的發展現狀

目前，在電力系統中，使用的變壓器故障診斷系統主要在故障診斷和檢測上，以及故障位置和原因，并不能明確指出故障的真實原因，及故障對零件和系統造成的損害。如果我們通過計算機技術可以對系統進行實時監控，并根據系統采集到的數據進行整合，做好預測的方法，將能夠清晰地掌握電力變壓器的故障狀態。因此，開展變壓器故障預測技術，可以對溶解氣體在變壓器油中的預測，建立數學模型，掌握變壓器故障狀態。

2? ? 電力變壓器故障的原因分析

2.1? 絕緣物質存在問題

常用的大型電力變壓器中，油紙絕緣結構為主要部分，變壓器絕緣油用來絕緣和散熱。隨著電力系統的長時間使用，變壓器油的絕緣材料在電和熱的作用下，逐漸老化，使產生的氣體經常會擴散到絕緣油中，造成變壓器故障。一般情況下，不同類型的故障，產生的氣體、各種氣體比例以及溶解在變壓器油中的氣體濃度都是不一樣的，因此油溶解氣體的含量反映了變壓器的故障程度。

外界因素的影響，例如在長期的風雨天氣時，雨水進入設備，會使變壓器內部零件受到侵蝕，造成電路短路，從而使變壓器發生絕緣故障。

2.2? 電力系統存在電路溫度過高

電力系統正常運轉情況下，如果供電線路溫度過高，將會造成電力變壓器嚴重的故障，甚至會造成大面積停電。在變壓器正常運轉時，由于各個線圈間的電磁感應，使線圈產生感應電流，從而是供線電路溫度過高，就造成線路短路，對變壓器的正常工作會造成嚴重影響，對電力系統造成不良后果。

2.3? 電力變壓器存在漏油現象

由于電力變壓器長時間的超負荷工作，就會使線路損壞，甚至造成漏油現象。如果漏油現象不能夠及時解決，會使電力變壓器運轉不流暢，造成機器間歇性運轉，產生電力系統電壓不穩定等問題，因此需要及時檢查出漏油現象和找到解決辦法，減少變壓器故障，提高電力系統用電需求。

2.4? 電力變壓器監測不準確

隨著經濟水平的發展，計算機技術應用到各個行業領域中。目前的電力系統仍然是傳統的視頻監控，并不能夠及時檢測出變壓器故障，需要加強電子設備的使用和計算機技術應用，實時監測電力系統，并通過數據參數顯示，能夠準確查找到變壓器的故障地點，并進行檢修，避免浪費機器檢修時間，提高電力變壓器的工作效率[1]。

3? ? 電力變壓器的檢修方法及措施

在電力系統中，根據變壓器油色譜分成以下數據，先初步判斷故障大致類型包括過熱、放熱兩種，其次對電氣交互實驗檢測、機器外觀檢查等多種手段進行檢修，找出電力變壓器故障原因和故障部位，做出詳細的解決方案及找出解決方法。檢修流程如圖1所示。

3.1? 變壓器接頭處溫度過高的診斷

在系統中檢測到變壓器接頭處容易過熱現象，一旦這種情況出現，就需要對線路進行重新連接。目前，我國電力企業中的電力變壓器接口處使用的材料都是銅制材料，單一的銅制材料連接時，容易發生電解現象，因此在變壓器接口處將銅導線另一端連接鋁制材料的零件。而且在我國電力變壓器故障檢測中，其連接方式都是普通的，連接口受到長時間灰塵積累，以及清潔面不能及時清潔造成堆積物較多，容易發生溫度過高，如果把溫度降低的話，就需要把連接處銼成平面，保證連接處的干凈，這樣涂抹導電膏就不容易積累廢物，能夠保證電路正常運行[2]。

3.2? 變壓器漏油現象的診斷

電力變壓器長時間工作狀態下，容易出現漏油現象，它不僅會污染環境，也會造成機器故障，給電力系統帶來嚴重的風險，因此要重視變壓器漏油情況，并進行維修。常見的漏油現象如下：（1）電力變壓器油箱焊接處出現漏油，及滲油現象。（2）電力變壓器中防爆管出現漏油現象。第一種現象是出現較多的，大多數變壓器在長時間使用后，都會出現這種情況，因此需要工作人員經常進行檢查，及時發現。如果出現這種情況，工作人員需要對油箱進行重新焊接，但是在焊接前，需要對漏油處進行大小裁取，利用三角形和梯形算法結合，算出接口大小，然后進行焊接操作。對于第二種，防爆管在電力系統中有較強的安全隱患，如果出現漏油現象，需要對防爆管進行更換，同時也要對內部壓力閥進行更換，從而減少防爆管漏油。

3.3? 電力變壓器的鐵芯出現多處接地現象

電力變壓器中，其鐵芯只要有一處連接地就可以正常運行電力系統。如果出現變壓器鐵芯多處連接地，就會嚴重影響變壓器運轉，不能夠及時對電壓進行轉接，影響工作效率。一般使用檢修的方法是將直流電流進行沖擊或者將多余的接地線路減掉。利用直流電沖擊需要把變壓器鐵芯上的所有線路直接減掉，然后用直流電直接對郵箱進行沖擊，反復重復沖擊，就能夠把不需要的線路直接燒毀，然后在需要的一處鐵芯連接地即可。這樣就可以解決多處連接地的現象。

3.4? 電力變壓器的故障檢修有效措施

在電力系統中，每一位檢修的工作人員應該具有較強的專業知識，較硬的技術水平，并定期接收培訓，這樣才能夠最大程度的提高故障檢修的工作效率。同時，工作人員應該對電力變壓器進行定期檢查，對消耗較重的機器進行零件檢修，降低故障發生率，保證供電的穩定性和安全性，為供電企業提高效率。

4? ? 結語

電力變壓器的狀態評估和故障診斷是電力系統中最重要的工作內容，本文對故障現狀、存在故障的原因及檢修方法進行研究。不僅需要對電力變壓器進行狀態評估，還需要對工作人員進行專業培訓，從而加強電力系統正常運行，減少故障發生、減少機器磨損、減少機器維修等問題，加強電力企業正常發電，保證人民正常使用電。但是系統中的電力變壓器使用還是存在不足的地方，需要對電力系統更加完善，對變壓器更詳細的做好故障記錄，對機器零件更詳細的檢查，以免小部件發生故障。

[參考文獻]

[1]李辛.電力變壓器的故障診斷與檢修策略[J].電子技術，2021（2）：60-61.

[2]安源，張智恒.基于PNN的電力變壓器故障診斷[J].電氣應用，2020（11）：12-17.

（編輯 姚 鑫）

Research on fault diagnosis and repair methods of power transformer

Yao Shu， Yang Juan， Song Jinde

（Jiangsu Singular Science & Technology Co.， Ltd.， Yancheng 224001， China）

Abstract：Power industry development with the improvement of science and technology level in our country， more and more quickly， due to power transformer fault is more and more frequent， so this article to the state overhaul of power transformer fault， chose the combination of triangular and trapezoidal method for transformer fault diagnosis， and establish the power transformer condition evaluation model of evaluation is generated at the same time.Applying the analysis method of fuzzy mathematics， the fault solution of power transformer is realized.Thus， the safe use of the power system can be realized， the failure of the transformer can be reduced and the working efficiency of the power industry can be increased.

Key words：power transformers;condition maintenance;fuzzy mathematics