变压器常见故障与诊断技术研究

祝端兴

摘 要：在现阶段的电力系统当中变压器是非常重要的组成部分，也具有非常重要的作用，变压器在长期的使用过程当中，往往会因为各种因素发生故障，从而影响整个供电线路的正常使用，因此，必须要及时的对变压器的故障进行维修。基于此种情况，在本文当中笔者对变压器的常见故障进行了分析与研究，并总结了对应的诊断技术。

关键词：变压器；常见故障；诊断技术；短路

在最近几年当中随着经济的快速发展，供电线路也逐渐变得越来越复杂，同时变压器的数量也不断增加。在供电系统当中，变压器具有非常重要的功能，变压器担负着电能转换以及电压转换的重要任务。在变压器的实际使用过程当中，由于变压器在生产以及使用过程当中所存在的一些问题使得变压器很容易发生故障，为了有效判断故障的原因以及位置，必须要加大对变压器故障以及诊断技术的研究，从而采用对应的技术有效的解决变压器故障诊断的效率。

一、变压器常见故障分析

在进行本文的研究之前，笔者结合自己的实际工作经验，并查阅了相关文献，对变压器在使用过程当中常见的故障类型进行了分析与研究，具体来说主要包含以下集中常见故障。

（一）变压器短路故障

变压器的短路故障具体是指出口短路、相间短路以及绕组对地短路等，其中出口短路对于变压器的影响最为严重，一旦发生出口短路，变压器的运行在短时间内就会受到极大的影响，同时出口短路发生的概率也相对较大，在出口短路发生之时，其内部的绕组会迅速的产生极大的电流，从而导致变压器被迅速的烧毁，甚至还会发生变压器被击穿变形，严重的还会引发火灾，对周边人的生命财产安全造成极大的损害。

（二）放电故障

放电故障也是变压器的一种常见故障，放电故障根据放电过程当中能量密度的不同可以被分为几种不同的类型，即局部放电、火花放电以及高能量放电。变压器在实际的使用过程当中，在绝缘层当中气隙与油膜之间会存在着放电的可能，变压器的绕组匝间层绝缘层被击穿很容易发生高能量放电，若变压器油质较差易发生火花放电。

（三）绝缘故障

在变压器内部当中存在着大量的绝缘材料，绝缘材料保证了变压器内部的不同元器件之间的工作互不影响，但是绝缘材料一般情况下都具有一定的使用寿命，一旦不再绝缘变压器也就无法正常使用，因此，在一定程度上甚至可以说变压器的绝缘性能就决定了其使用寿命。在常见的变压器故障当中，大部分的故障都是由变压器的绝缘材料出现问题，绝缘性能不高而导致的，例如绝缘层的老化、绝缘材料的损坏等都容易导致各种故障的产生，同时温度与湿度的变化也容易导致各种故障的产生。

（四）铁芯故障

变压器在运行的过程当中，铁芯的一段必须要接地处理，但是另一端则不能接地，一旦发生两点同时接地的现象，变压器就会出现局部过热的现象，严重的还会导致变压器直接烧毁，这种故障在变压器故障当中也较为常见。

二、变压器故障诊断技术分析

在下文当中笔者将对当前阶段变压器故障诊断当中常用的几种方法进行研究。

（一）传统诊断方法

传统诊断方法主要包含以下几种：第一，观察法，所谓的观察法是指直接通过人的感官进行直接的观察，例如用手去触摸变压器是否存在发热现象，观看变压器的外部以及内部元器件的形状，用鼻子去闻是否存在异味等，同耳朵去听变压器工作过程当中的声音等。观察法对于工作人员的经验具有较高的要求，但是相对较为简单，对于部分工作人员来说，通过这种方式可以有效的对变压器的相关问题进行诊断；第二，油化验。变压器在发生一些潜伏性故障时，大部分可燃性气体可以溶解在变压器油中，因此变压器故障诊断应仔细检验变压器油油质，采用气体监测仪，仔细分析气体含量和气体类别，仔细确定变压器故障情况；第三，绝缘实验。在变压器故障的传统诊断当中绝缘实验是非常常见的一种方法，一般情况下是对变压器施加高压，从而对变压器的线圈绝缘层进行观察，从而确定故障发生的实际区域。

（二）人工神经网络

人工神经网络是一种计算机算法，是根据人与动物的脑部活動而发展起来的一种计算机算法，这种算法不仅具有一定的思维能力，同时还具有较强的学习能力。其中BP神经网络是一种较为常见的方法，通过BP神经网络，可以对具体的算法进行训练，从而实现对故障的自动搜寻，这种故障诊断方法在速度方面具有较为明显的优势，但是在准确性方面还存在着一定的欠缺，但是在最近几年当中随着研究的不断深入，准确性已经有了很大的提升。

（三）遗传算法故障诊断技术

遗传算法与人工神经网络类似，也是一种基于现代化的计算机算法，但是遗传算法是从生物进化的角度建立的一种算法，采用动态变异和基因多点交叉方式，选取最优种群，从而构建遗传算法在线诊断系统。目前阶段，往往将人工神经网络与遗产算法结合起来进行变压器故障的诊断，通过这种方式，极大的提高了人工神经网络在收敛速度方面所存在的问题，同时也进一步提高了诊断速度。

三、结语

变压器在供电系统当中具有非常重要的地位，是影响供电系统稳定性的重要元器件，基于此种情况，在本文当中笔者对变压器常见的故障进行了研究与论述，并总结了对应的解决策略，希望能对工程技术人员有所启发。

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