浅谈电力变压器故障与故障诊断分析

孟令伍 张学智

国网辽宁省电力有限公司营口供电公司

浅谈电力变压器故障与故障诊断分析

孟令伍 张学智

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近年来，随着经济的发展以及城市化进程的不断推进，使得人们在生产生活中所需的用电量日渐增多，在这样的背景之下，如何推行电力系统的平稳正常运行就成为了亟待解决的问题。在日常运行中，变压器的故障类型有很多，诱发故障产生的原因也有很多，因此务必要对电力变压器的故障诊断工作引起足够的重视，采取各种方式对电力变压器故障进行有效的诊断，从而保证电力系统的安全和正常运行。基于此本文分析了电力变压器故障与故障诊断。

电力变压器；故障；故障诊断

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。也可简单归纳为变压器冷却系统﹑变压器本体保护装置﹑变压器油系统﹑变压器测试仪表装置等。

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、电力变压器常见故障诊断

2.1 绝缘性故障

在电力变压器运行的过程中，其绝缘性是否优良直接影响到了运行过程中的安全性以及通畅性。引起电力变压器的绝缘性降低的原因较多，主要是：一是由于电力变压器内部材料老化而导致的绝缘性降低，这种情况的出现主要是由于相关的内部元件以及应用材料所使用的时间过长，继而超过了都使用寿命而出现明显的老化现象。再者就是内部材料在运行的过程中，因为一些机械运动而出现了磨损，继而由此降低了相关设备的绝缘性。对此，则需要相关的工作人员更换内部元件，继而由此保证材料的绝缘性。二是由于绝缘油在使用的过程中发生物理化学反应，继而导致了相关性能的降低。具体来说，电力变压器绝缘油出现问题的原因主要有：一是因为绝缘油性质不稳定，容易受潮继而电离分解，失去了绝缘的效果，二是其在使用的过程中，跟氧分子进行化学反应，继而由此产生腐蚀效果，并对电力变压器内部的元件进行腐蚀，最终导致了绝缘性的降低。

2.2 短路故障

短路问题作为电力变压器在运行过程中最常见的故障，造成该故障出现的原因有很多。其中影响最为普遍的就是受到内部电磁环境的影响，从而导致电力变压器的内部出现电位差，从而造成电火花的出现，并最终导致电力变压器出现短路，继而使得相关的构件以及绝缘系统受到损害，并阻碍了电力变压器的正常运行。

2.3 引线故障

引线作为电力变压器中用于连接各元件的线路，其在实际的运用过程中也时常出现故障，并导致了其所连接的各种零部件受到影响，继而严重阻碍了电力变压器的正常运行。造成引线故障主要有两个方面的原因：一是在引线固定的过程中采取电焊的方式，而在焊接的过程中可能会出现引线固定不稳的情况，继而诱发故障。二是由于其他零部件出现故障，继而对引线产生了不良影响，并最终导致引线故障。基于这种情况，就需要相关的工作人员对电力变压器进行定期的维护与保养，并在这一过程中对各部件进行检查﹑拆卸以及更换，并清零设备内部积留的杂物。

3、变压器故障诊断技术和方法探析

3.1 常用诊断方法

在现实工作中，变压器故障诊断和检测方法有很多，例如：电气预防试验法﹑直观检查法和油中溶解气体分解法等。

第一，电气预防试验法。在变压器故障众多的诊断方法中，电气预防试验法是最常用的方法，相较于其他方法来说，这种方法诊断的准确性较高。

第二，直观检查法。这种方法可以用来检查一些直观的变压器故障，具有简便易行的特征，多用于变压器的日常巡检。

第三，油中溶解气体分解法。一般来说，变压器故障和油中溶解的气体类型有密切的相关性，因此，通过对油中溶解气体的分析就能够对变压器的故障类型进行判断，该方法的应用效果非常好。

3.2 诊断技术

3.2.1 依据不同的部位分类分析。变压器的故障部位不同，其可能发生的故障类型和应采取的故障处理方法也存在差异，所以应针对不同部位分类来对变压器的故障进行分析，进而为后续的检修处理提供科学依据。如因变压器内螺栓松动﹑法兰不平以及焊接质量存在问题，就可能造成油箱的密封性下降，进而引发漏油﹑漏气等问题；又如因变压器的铁芯质量不合格，铁芯片的毛刺过大，就可能导致铁芯出现多点接地的问题等。

3.2.2 根据计划维修。根据所辖区域电力变压器的实际运行状况和故障发生规律制定合理的检修计划。检修计划的制定要有科学依据，既不能因过度维修而造成资源浪费，也不能使变压器内存在的故障隐患长时间得不到检修处理，要结合具体地区变压器的实际运行状况和故障发生规律来合理制定。

3.2.3 运用完善的在线监测技术。除了合理制定并落实计划检修工作外，还要加强对变压器运行状况的在线监测工作，从而确保电力变压器的异常问题可以得到及时有效的处理。

第一，振动分析法。振动分析法指的是在变压器运行的过程中，对变压器的振动信号进行监测，对监测结果进行分析，从而与变压器的运行状态进行监测，及时发现异常，将故障消灭在萌芽状态。

第二，局部放电检测法。如果变压器在运行的过程中出现内部故障，就会发生局部放电现象，其放电水平和放电增长速率会有很大的波动。在这样的情况下，对变压器的局部放电进行监测，就能够有效地判断出变压器是否存在安全隐患，以对其进行及时消灭，以保证其正常运行。

第三，绕组温度指示法。在变压器运行的过程中，一旦绕组发生故障，绕组就会过热，因此通过对绕组温度的监测就能很好地掌握绕组的工作状态，从而消除变压器的安全隐患。

总之，为了确保电力变压器能够正常稳定运行，企业有必要加强对电力变压器的故障分析和诊断工作，以最大限度地降低损失，进而充分保障供电企业实现经济效益和社会责任，因此需要进一步加强对其的研究。

[1]高骏.电力变压器故障诊断与状态综合评价研究[D].华中科技大学，2011.

[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学，2012.