电力变压器的常见故障诊断技术研究

史丽敏，高向前（四川水利职业技术学院电力工程系；四川水利职业技术学院建筑工程系，四川成都，611231）



电力变压器的常见故障诊断技术研究

史丽敏，高向前
（四川水利职业技术学院电力工程系；四川水利职业技术学院建筑工程系，四川成都，611231）

摘要：为了能更好的为居民提供生活用电，帮助国家建立完善的电力格局，电力变压器的故障诊断工作已经成为比较重要的工作之一。文章主要研究了电力变压器的常见故障以及其诊断技术，并针对每个种类做出细致的研究，通过诊断技术的应用与实施，从根本上减少了电力变压器的故障产生，实现电力企业的健康发展。

关键词：电力变压器；常见故障；诊断技术

0 前言

电力的传输本身就要依靠电力变压器的配合，只有电力变压器正常运转并得到及时的维护，才不会耽误电力部门为居民输送电力。如今，电力问题已经成为国家电力部门铺设电网的重要问题，电力设备的正常运行以及安全保障工作更是整个电力部门工作的焦点。

1 电力变压器的常见故障

在电力变压器的运行过程当中，经常会出现不同的故障问题，根据故障地点的不同，人们将电力变压器的常见故障分为以下几个方面：

1）变压器渗油故障

在电力变压器的故障当中最为常见的是其渗油故障。电力变压器渗油本身就会为空气造成污染，也会造成能源的浪费，更是加大了公司的成本增加，为公司增加了更多的经济压力。在安全隐患方面，变压器的渗油现象会影响其在运行过程中的正常运作，有时会造成机器设备的停止运行或者设备造成严重的损毁。该种现象的发生为环境增加了污染，也为用电的客户带来了很多的不方便。

2）铁心多点接地故障

对于电力变压器来讲，一个变压器只允许放置一个接地点，如果接地点增多不但不是为变压器缓和压力，反而会为变压器的铁心增加更多的运行量，促使其在高速运行的状态当中出现故障。而变压器接地点的增多也会促使变压器的运行停止，甚至会为电力人员引发人身安全问题。

3）接头过热故障

这里的接头是指的变压器的载流接头，该部分在整个变压器的设备当中都是非常重要的。很多的电力事故都是因为变压器的载流接头连接不稳定，从而导致接头过热，甚至产生烧断的现象，这严重的影响到了电力变压器的正常运行，严重阻碍了电力企业的安全供电。为了防止接头过热问题引发的安全事故发生，维护工人一定要在载流接头方面多加注意，保持接头的温度正常。

2 电力变压器故障的诊断

2.1 变压器渗油诊断

在变压器的渗油故障当中，并不单单是指变压器的整体故障，其可能分为很多个方面的故障。第一种渗油的位置可能是在油箱的焊缝部位。很多变压器的油箱在焊接的过程中可能因为工人的不细致导致了油箱的接缝并不紧密，致使油箱从焊接处渗油。对于这种故障的诊断办法就是通知工人查找出油箱当中渗油的具体位置，将渗油的接缝继续以焊接的形式焊接起来，保证其不再因为缝隙的空出而泄露。当然，该种工作虽然看似简单，但在真正工作的时候并不是那么容易。工人首先需要找到整个油箱的渗油点，有时渗油点处于油箱的拐角地点，对于该点的查找本身就不容易，在进行后期的补焊工作过程中，由于部分技术不佳或者工人的焊接力度掌握不好，很可能造成油箱的二次泄露。工人们有另外的补焊方式，可以将该油箱的渗油部位进行加厚处理，以防止因为焊接力度问题所造成的用力过猛、油箱泄露。

在进入孔法兰也经常出现渗油的现象。该种渗油的原因通常是由于设备应用时间比较长久，工人在操作的过程中不注意而促使胶垫的位置移动所导致的。还有一种原因可能是设备在最初生产的过程中，其胶垫的安装就出现了偏差，不管是哪一种原因，进入孔法兰的胶垫问题都能够促使其引发渗油故障。工人在面对该种故障的过程中，通常会采取将法兰封闭的方式，利用封堵胶将胶垫偏移所产生的缝隙封堵，促使法兰的间隙更加严密。

除了以上两个地方会发生渗油故障，在低压侧套管以及防爆管上都会出现渗油的故障。低压侧套管主要是因为母线在设备的运行过程中会对低压侧套管产生拉伸的作用，设备长时间的运行，会给低压侧套管施加更多的压力，承受巨大负荷的低压侧套管也会慢慢的发生偏移。而防爆管则是因为变压器本身的问题所对安装的预防意外的装置，该装置在变压器日常的运行当中会因设备运行的震动对其玻璃管产生力量，当震动力量过强就会使防爆管的玻璃破裂，造成渗油现象。工人针对两种故障都有其不同的见解，并针对不同的故障进行了完善的诊断措施，在低压侧套管方面，维护工人采用了将母线改进的形式，调整引线对低压侧套管的牵引。而防爆管方面则通常就直接选择弃用。因为防爆管会很大程度导致变压器的绝缘失灵，会造成更大的安全问题。

2.2 铁心多点接地诊断

在铁心的接地故障当中，维护工人通常采用以下几种诊断措施来改善铁心多点接地问题。维修工人首先采用的就是直流电流的冲击，利用该种方法需要将接地的先拆除，并用过电流冲击的作用增加铁心的接地效果。该种形式可以用电流来烧掉铁心的其他接地点，从而减少担心的多点接地故障。而一般情况下，维护工人也会大开变压器的箱门，检查是否有多余的接地点已经为变压器的铁心带来了麻烦，如果发现了多余的接地点就可以直接去掉。该种方法更加简单直接，也能从一定程度上更让人放心。除此之外，工人们还会采取放置绝缘板的方式来完成阻隔多个接地点的出现。

2.3 接头过热诊断

就如同其他的常见故障一样，接头过热故障的原因也有很多种。一种是来源于铜铝的连接问题，众所周知，变压器的引出端头都是由铜制成的，而铜与铝是不可以相互连接的。但由于变压器所安装的地点在室外，会经常遇到阴雨天气，使变压器的引出端头经常处于潮湿的环境中，雨水当中含有的盐分，就会使其变成一种电解液，因此，当雨水或者湿气进入到铜与铝的接触面之间时，根据物理反应原理，金属铝会在短时间内遭到严重的腐蚀并出现损坏，最终导致触头受到严重的破坏，从而出现了接头过热的问题。维护工人在应对该项原因所产生的故障过程中会采用相应的防护措施。

在普通的导线连接当中也会因为线路损坏而产生电流的阻力致使接头发热的故障。在变压器当中很多的接头都是普通的连接方式，而这些连接方式也是采用了平面的接头。而在变压器的运作过程中，平面接头所连接的部位刚好又处于比较受热的位置，维护工人需要针对平面接头来做出措施，保证其能及时消除导线金属上的杂质，去除过多的接头，并为接头部位涂上比较导电的试剂，增加接头的导电性能。

接头过热的原因也出现在油寖电容式套管上。工人在该种故障上的诊断办法会采用对其进行拆分的形式。将套管当中比较受热的部分拆开，并针对受损的地方进行处理，以此来确保套管的安全稳定。

无论是对于渗油问题、多点接地问题还是接头过热问题的处理，都是变压器运行的过程中经常会出现的问题，维护工人在处理该项问题当中自然是得心应手，在处理技术上也随着科学技术的进步正在不断的改进。

3 变压器的诊断技术研究

3.1 推理诊断技术

在进行变压器故障的技术诊断过程中，必须要对电力变压器的整体结构进行详细的分析，对于电力变压器的设计、构造等，都需要工作人员进行了解，这样才能在一定程度上实现对于现场情况的诊断。推理诊断技术，主要包括以下几个方面：第一点是相对简单的阀值比较法，也就是通过对电力变压器的故障的诊断，避免出现判断的标准过于绝对化的问题；第二点是复杂模式识别，通过此技术可以进行复杂数据的测定，从而帮助实现对电力变压器故障的快速诊断；第三点是综合故障诊断法，通过人工神经网络与证据理论等多种现代化的方法，实现对于故障的诊断。

3.2 红外线诊断技术

除了溶解气体技术以外，在变电器的维护工作当中，对于红外线技术的使用也非常普遍。在红外线的原理当中，有许多相关的技术可以被利用在对电力设备的检查当中。根据相关研究者的调查分析，结果发现红外线技术可以有效的对电力变压器的故障进行检测，其主要是通过红外线的波长，对变压器的整体温度进行探测。根据红外线波长的不同，可以实现对变压器温度变化的实时监测，并在第一时间内对电力变压器进行故障排查和检修，确保变压器的稳定运行。目前，国内外的部分相关学者根据此类方法设计出了红外线诊断仪器，电力企业内部的工作人员通过对仪器的安装和使用，就可以实现对电力变压器当前状态的监测，这种方式被应用于我国的许多电力企业当中。

3.3 人工智能诊断技术

随着现代化科学技术手段的发展，在提高了人们生活水平的同时，也为我国的企业发展提供了先进的技术支持，人工智能技术也逐渐被应用于对于电力变压器故障的诊断当中。在人工智能理论的支持下，通过与目前所了解的故障诊断经验，通过电子技术的使用，建立出相应的故障诊断与检修的资料库，通过对于资料库的不断完善，可以为电力检修工作人员提供更多的技术理论支持。目前，我国的人工智能诊断技术包括专家系统、神经网络等，通过对于这些系统的使用，可以有效的实现对电力变压器故障的诊断，而人工智能诊断技术也被广泛的应用于我国的各大电力企业当中，

3.4 其他判断方法

除了上述经常被使用的方法以外，维护工人还有很多针对各项常见故障所进行诊断的技术。目前，我国所使用的变压器主要可以分为配电变压器、箱式变压器以及高压超高压电力变压器，而浸式变压器作为我国目前被广泛使用的变压器，也可以根据其自身的特点进行故障判断。在对该种变压器的维护工作当中，判断故障的手段也可以根据测量其温度和气味的方式。通过温度的判断，可以充分得知电力变压器的实际工作情况，一旦出现温度过热，应当立即进行紧急处理，否则会造成变压器的短路，进而有火灾的危害。维护工人就是对变压器的温度进行了测量，再根据变压器的外部裸露电线的破损程度来判断变压器是否出现了故障。维护工人也会对变压器的油温进行监控，一般会使用温度计来测试变压器的油温，以此来判断变压器是否出现短路故障。有时变压器只是因为运行时间过长才会发热，因此为了避免误判，维护工人也会适当停止变压器的运作并使其冷却，观察变压器的冷却时间。而对于气味的判断方面，工人们依据自己长时间维护变压器的工作经验判断，机器的运作如果处于正常的状态与发生故障时所产生的气味是不同的。当工作人员发现了不同的气味，就会针对变压器进行检查，并及时的排除故障。

结论：随着时间的推移，人们对于电力的使用更加普遍，而因为变压器的故障问题所产生的安全事故也越来越多。由于变压器的工作环境是属于户外地区，就会收到雷雨天气的影响。当空气当中的湿气增加，很容易引起变压器的各种故障，如果工作人员不能对变压器及时诊断并修复，就会为居民酿成人身安全的大

祸，也会使电力公司遭受很多的经济损失。只有经过科学的理论依据，工作人员利用合理的诊断技术对变压器进行故障判断，才能保障电力的正常运作。

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Research on common fault diagnosis technology of power transformer

Shi Limin，Gao Xiangqian
（sichuan water conservancy vocational collegeof electric power engineering， 611231）

Abstract：In order to better provide residents with daily use， help the country set up perfect pattern of electricity，power transformer fault diagnosis has become one of the more important work.The paper mainly studied the common faults and the diagnosis of power transformer， and to make a detailed research on each category，through the application of diagnosis technology and implementation， fundamentally reduces the power transformer fault，realize the healthy development of the electric power enterprise.

Keywords：power transformer；Common faults；Diagnostic techniques

作者简介

史丽敏，女，汉族，1976年10月生，四川成都人，工学硕士，讲师，研究方向：电机技术、电气工程。

通讯作者：史丽敏