电力变压器在线监测故障的方法研究

孟庆宇（平高集团有限公司，河南 平顶山 467001）



电力变压器在线监测故障的方法研究

孟庆宇
（平高集团有限公司，河南 平顶山 467001）

摘 要：在当今计算机发展迅猛的年代，在线监测系统也应运而生，电力变压器过去过多的是人为的维护和监测，必不可少的出现一些人为监测造成的误差。在对进口的电力变压器引进之后，操作简便，监测直观准确，因此，对电力变压器在线监测故障的研究是一个新的课题，值得进行深层次论述和了解。

关键词：电力变压器；在线监测；故障；方法研究

1　局部放电在线监测

局部放电在线监测问题是值得重视的问题，局部放电在线监测会受到很多因素的干扰，影响到识别的准确程度，因此我们要从电气设备的材料上着手，如何让电气设备正常运转，又不影响到在线监测是要重视也解决的问题。因为电压等级逐渐增高，会用到不同的绝缘材料，很多设备在使用过程中，由于电压的变化，促使了电气外部绝缘材料的老化，从而产生局部放电的问题，产生一些干扰在线监测的电磁波，找到问题，就要针对问题做好解决的办法。

针对局部放电问题，如何克服干扰，做出有效识别，实现在线监测成为研究的重点。在现实的环境中，由于电气设备周围电力设施，都会发出类似的信号，在筛选局部放电信号的时候会收到很多类似的信号，信号的光谱范围很宽，而且都极为相似，如何进行针对性的提取，找到放电点是很困难的。变压器在设计的时候如果没有完全的按照要求去设计，在使用的过程中就会出现放电的现象，对于变压设备在出厂之前都要进行局部放电测试，这种测试对变压器的性能是一种验证手段，对购买者也是一种负责人的行为，只有满足设计要求，满足使用要求，安全的设备才能进行使用，这也是对避免由于缺陷，造成变压器使用过程中可能出现的事故的一种监测措施。因此在线监测局部放电的重要性不言而喻。

局部放电在线监测主要针对电气设备在复杂的工作环境下的工作状态，对电气设备运转正常与否有甄别的作用。但是由于电气设备运转过程中，处于一个相对复杂的环境，在线监测会受到环境的限制，对监测的正确性和准确性要加以鉴别，如何排除影响，得出正确的监测结果，是我们要进行着重研究的部分。当然随着计算机技术和各种信息技术的发展，也为我们提供了很多数据分析和抗干扰的方法，让在线监测更加准确。如何使用这些相关技术，并准确有效的应用到世纪的在线监测中去，是一个重要的课题，同时也具有良好的市场其前景。在大型的电气设备中，确定故障位置非常重要，目前所有的方法都是用研究声波的变化作为基准信号，然后对可能发生问题的部位进行触探，根据声波的变化，来推测出局部放电的部位。但是在复杂的环境下，不容易向可能发生故障的位置发射声波信号，这样就对监测造成了不便，影响到监测的结果，遇到这种情况要利用电信号和超声信号综合使用，发挥两种信号的特点，局部采用电脉冲信号，内部通道采用超声波信号，然后记录信号，根据计算方程，确定局部放电位置。电定位法原理是把整个电气设备定义为一个等效电容电路，电容电路是已知的，当发生局部放电的时候，电容电路的放电点会发生变化，这样就能测定出局部放电的位置。从论述中可以看到，局部放电在线监测还存在着很多影响因素，如何处理这些因素，是需要解决的直接问题。

2　油中气体含量的在线监测

油中气体含量的在线监测有其局限性，对电气设备的内部可以监测到，但是对于故障的位置和问题程度程度监测不出来。这种监测的办法是在变压器的附近或者变压器本身安装油色在线色谱分析仪，根据油气的变化和模糊理论，观测油气含量的变化，利用智能化系统进行数据的分析，确定发生故障的位置，并对可能发生的问题进行推测，为电气设备使用者提供故障诊断信息。

3　绕组故障的在线监测

电气设备在使用过程中最重要的部分就是电气变压器。电气设备运转良好与否，与电气变压器的工作状态有着最直接的关系。因此要对电气变压器潜在的问题作出预警的发现，才能保证状态的正常。最常见的破坏是因为自然环境的变化，绝缘的老化，还有外部力的作用，机械振动的原因，对电力变压器造成的破坏，针对这些因素我们可以作出相应的改进，尽早更换可能出现问题的部件，来避免问题的出现。但是电力变压器的内部有绕组，变压器的组成部件过多，最容易在这个地方发生故障，故障的原因有主要有，由于短路造成绕组变形，进而对变压器造成破坏。有的是因为绕组上的绝缘破坏，在使用的过程中造成匝间的短路。绕组的破坏对变压器造成故障的可能指数最高，据统计，故障率七成以上是由于绕组出现的。现实的情况是输电线路的电压逐年升高，对绕组里的影响更为突出，造成绕组故障的几率就增大更多。我们要对绕组进行在线监测。大型的电压器发生匝间短路的原因是因为绕组的绝缘问题，由于绝缘的破坏，产生了热量，热量加速了周围绝缘的破坏，久而久之就造成了大面积的损坏，严重的情况下甚至会发生烧毁变压器的现象。因此对匝间绕组故障的监测就显得更加重要，事件通常发生在常出现问题的部位，我们要针对性的对这些部位进行关注，进行加强的设计和实施，来避免问题的产生。另外在变压器出厂前要进行监测诊断，避免在使用的过程中出现过多的问题。有上述的论述，可以看出绕组故障的在线监测对于整个电气变压器设备的使用是相当重要的。

为了满足电气变压器的正常使用，我们采用了局部放电在线监测、油中气体含量在线监测、绕组故障在线监测的方法，目的都是为了及时有效的确定电力变压器发生故障的部位，分析发生故障的原因，提出解决故障的办法。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.181