电力变压器故障分析与诊断探讨

黄 成 张继鹏

长春龙源电力设备有限公司

电力变压器故障分析与诊断探讨

黄 成 张继鹏

长春龙源电力设备有限公司

变压器故障的检测技术是电力变压器故障诊断分析的主要手段。故障诊断中故障性质诊断由于方法很多在实际应用中得到推广，故障诊断中故障部位诊断还处于探索期，没有什么具体的方法，如果故障部位诊断也有探索成功得到方法，那对于故障的排除具有非凡的意义。在故障发生后，能第一时间分析出故障性质，判断出故障部位，就能快速排除变压器故障，对于电力系统的可靠性及稳定性的提高帮助非常大。鉴于此，本文主要分析电力变压器故障分析与诊断。

电力变压器；故障分析；诊断

1、变压器的结构和分类

1.1 变压器的结构

变压器的结构由本体设备和附属设备两大部分构成。本体设备部分主要有变压器器身、变压器油、油箱组成。其中油箱的作用是容纳变压器器身和变压器油；变压器油的作用是用于器身冷却、防腐和绝缘；变压器器身由线圈、铁芯及其夹紧装置构成。附属设备部分包括高压套管、低压套管、油枕、分接开关、呼吸器、防爆管、散热器、净油器、气体继电器、温度计等。

1.2 变压器的分类

变压器按冷却和绝缘介质的不同可分为三类：一是油浸式电力变压器，采用矿物油作为冷却和绝缘介质；二是气体绝缘电力变压器，采用人工合成的气体作为冷却和绝缘介质；三是干式电力变压器，采用空气作为冷却和绝缘介质。

2、电力变压器的故障类型

(1)相间短路故障。这种故障会造成流过绕组的故障电流提升，其提升值甚至可能达到正常流过绕组电流的数十倍，从而造成变压器内部过热。同时，故障电流产生的电应力也会作用在绕组上，严重的就可能造成绕组发生变形，进而导致短路和绝缘损坏故障的发生；(2)铁芯多点接地。在正常情况下，变压器的铁芯不允许多点接地，一旦出现两个接地点，那么就会导致铁芯涡流出现，进而使得变压器的绕组温度和油温都明显提高，而这会加速变压器油的分解，进而导致故障发生；(3)绝缘故障。变压器的绝缘主要包括绝缘板、绝缘垫、变压器油。在高温、高压、水分的侵蚀下，这些绝缘材料可能会加速老化，进而可能导致局部温度过高或局部发生放电，严重时就会使变压器发生跳闸故障；(4)匝间短路。出现这种故障会造成变压器的绕组温度过高和局部放电发生；(5)断线故障。变压器因为安装施工不合理等因素的影响，可能会造成接头松动、引线脱落等情况，而这些故障可能会导致变压器发生断线故障。一旦电力变压器发生断线故障，三相电压就无法实现平衡，此时会提高变压器的空载损耗，严重的甚至可能在断口处引发放电现象。

3、电力变压器的故障诊断技术探讨

3.1 推理诊断技术

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。

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。

3.4 其他判断方法

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。

总之，在现代经济发展中，电力系统发挥着重要的作用。电力系统的主要功能就是对电能进行输送，在电能输送的过程中，经常需要进行能量转换，这个负责能量转换的系统就是变压器。在变压器运行的过程中，经常会因为某些内部因素和外部因素导致其发生故障，对电力系统的正常运行产生影响，给社会各系统的正常运行造成不良影响。在现实生活中，变压器故障的类型有很多。为了防止变压器在运行的过程中发生故障，使用正确的方法对其进行诊断，及时发现隐患，将故障消灭在萌芽状态最为关键。

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