电力变压器绝缘故障综合诊断方法及应用

陈小威

天威保变（秦皇岛）变压器有限公司

电力变压器绝缘故障综合诊断方法及应用

陈小威

天威保变（秦皇岛）变压器有限公司

在过去几十年的发展进程中，我国的电力建设发展迅猛。其中，尤其是发电装机容量快速增长，电网建设飞速发展。电力建设的大跃进为我国经济的发展保驾护航，对保障改善民生也起到了重要作用。电力变压器，作为一种静止的电器设备，用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值的不同电压，是电力网中的核心功能元件，起到传输分配电能等作用。本文主要探讨分析了电力变压器绝缘故障的综合诊断方法以及应用，为有效解决工程中的电力变压器故障提供参考价值。

电力变压器；绝缘故障；诊断方法

电力变压器，作为电力系统中的重要枢纽之一，在维护电力系统的安全运行方面有着不容小觑的作用。而有效的测试电力变压器地绝缘状态对维护提高电力设备运行的可靠性具有重要意义。在电力变压器的实际故障诊断中，变压器的绝缘故障识别是一个逐渐深入的过程。在全面充分分析了电力变压器的情况后，才能提出具体诊断方法，优化电力系统作业环节，实现电力系统的健康高效运转。

一.电力变压器绝缘故障原因简述

（1）电力变压器的设计不科学导致故障

电力变压器的安装设计需要充分考虑到变压器的绝缘层和功率之间的相互关系。电压越高，设备的运转周期时间越长，对绝缘层的厚度以及材质的要求也就越高[1]。因此，在设计安装阶段需要针对绝缘层的具体情况设定设备的使用时间，避免出现火灾事故，或由此导致的一系列经济损失。

（2）变压器内部混入杂质

由于在实际工作过程中，工作人员往往忽略设备清洁的重要性，导致了电力变压器的内部可能混入杂质的情况。由于粉尘杂质可能具备一定的导电性，因而可能导致输电设备供电异常，引发绝缘层烧损，增加火灾发生的可能性。因而，工作人员应对供电设备及时清洁，定期维护，减少安全隐患。

（3）绝缘层材料混入杂质

电力变压器的输送导线是由高纯度金属制作形成，如若绝缘层材料中混入了其他带有导电性能的杂质，可能会影响电流正常流向，造成内部电流紊乱，使电力变压器的变压功能丧失，由此导致电力变压器的绝缘故障。

（4）变压器油道设计不科学

油道是电力变压器内部传输绝缘液体的通道。由于油道的设计不科学，导致了绝缘油的输送不足或过量。而一旦绝缘油的传输速度超过了规定量就可能产生电流，无法起到绝缘作用。因而变压器油道设计的不科学必然会带来其性能方面的障碍。

（5）油箱没有严实的密封

在实际工作过程中，往往由于工作人员的疏忽大意而没有将本该严实密封的油箱做到彻底密封，导致油箱在使用的过程中存在缝隙，不能起到很好的绝缘效果，带来电力变压器的绝缘故障。

（6）相间短路故障

相间短路，即电气路线中的相线之间导线线路的绝缘层破损或这两相线的端头导线直接碰触在一起时所造成的短路故障。也即平常所看见的“打火”现象，是电力变压器绝缘故障产生的主要原因之一[2]。因而，在电力变压器的内部需要给予各通电线路足够的线路空间，达到规定要求的宽度，减少相间短路故障的发生。避免由短路产生的导线打火，进而引发设备起火。为电力变压器内部设置科学合理的空间，降低工作中风险因素，为实际操作提供安全保障。

二.电力变压器绝缘综合诊断方法及应用

（1）通过对绝缘油中的气体进行诊断分析

空气中存在的氧气和水分在长时间与绝缘材料接触的情况下，会加速绝缘材料的老化，影响绝缘材料的绝缘功能，导致在一定条件下变压器内的烃化物会发生一系列的化学反应，产生一氧化碳与二氧化碳等气体。这些气体伴随故障的发生溶解于绝缘油中。因此，可以通过对绝缘油中溶解的气体进行成分分析，进而判断电力变压器的潜在或已经发生的故障。

（2）通过绝缘油硫腐蚀进行诊断分析

技术人员在电力变压器的外部涂抹一定量的绝缘油是为了保护电力变压器，避免其保护层被氧化和腐蚀。通过腐蚀性硫检测方法和扫描电子显微镜技术对电力变压器绝缘油进行腐蚀性硫检测，判断绝缘油中是否存在腐蚀性硫。腐蚀性硫的存在会大大降低绝缘层的绝缘强度。因此，借助绝缘油硫腐蚀来对电力变压器进行绝缘综合诊断。

（3）通过人工智能诊断技术进行诊断分析

科学的发展带来技术的进步，传统的电力变压器故障诊断往往是采用实验方法一一排查得到。这样的方法不仅需要耗费大量的时间及人力资源，结果的精确性也往往不高。随着技术的进步，将专家系统、人工神经网络、灰色诊断技术以及数据挖掘技术等人工智能技术应用在电力变压器的绝缘故障诊断领域，能有效弥补传统实验方法的不足，也大大提高了工作效率以及诊断结果的精确性，为电力变压器的绝缘故障提供了新思路与新途径。

结语

现代电力系统对供电运行的基本要求是安全且优质，由此电力系统规模与结构逐步扩大与加深。这样在一定程度上也相应加大了电力变压器故障的风险性。对电力变压器进行及时检测与定期维护能有效降低故障出现频率，提高工程效率，维护电力系统的稳定性。因此，科学高效的诊断并解决电力变压器故障问题对我国的电力系统的运行以及经济的快速发展具有重要影响意义。

[1]刁维晓,王玉喜,孙良志.电力变压器绝缘故障的分析与诊断[J].科技致富向导,2014,35∶60.

[2]王泓沅.电力变压器绝缘故障的分析与诊断探讨[J].科学中国人,2015,29∶48.