变压器在线试验与故障诊断技术分析

吴蕴春+顾杉杉

摘 要：变压器是电力系统中不可或缺的重要组成部分，能够有效调节电压、电流，使电能逐渐传输至电能需求区，同时也能有效调节电压来满足各大用电客户的需求。变压器作为重要的电气设备，实际应用中需要高度的安全、稳定。实际实验过程中需要掌握科学的实验标准，提高试验要求。由于现代技术的发展，多种现代智能技术、自动化技术逐渐被应用于变压器实验中，提高了实验水平，也达到了预期的故障诊断分析效果。

关键词：变压器；在线试验；故障诊断

1常见的故障及其诊断措施

1.1变压器渗油

1.1.1油箱焊缝渗油。常见的变压器发生渗油现象，主要在于变压器内部油箱。而且对这种情况下进行解决处理还存在一些问题，主要表现在油箱接缝和渗漏点寻找较为困难，因此在发生变压器油箱渗油的时候需要采取焊接板的方式进行焊缝处理，解决变压器油箱渗油的现象。

1.1.2低压侧套管渗漏。在发生这种情况的时候在很大程度上是因为整个变压器套管内部的低压侧引线引出距离还比较短，使得套管自身隐秘性没有达到相应要求，在发生这种情况的时候就会导致整个低压侧套管发生渗漏的现象。在发生这种现象的时候可以通过密封面加密的方法处理，减少侧套管发生渗油的现象。

1.1.3防爆管渗油。在实践研究中发现，防爆管在整个变压器中有很重要的作用，主要作用表现在控制变压器内部电压运转和传递，防止在变压器使用的过程中发生爆裂的现象。在变压器中防爆管发生渗油的主要原因表现在变压器内部发生故障，这种故障会导致整个变压器自身压力过大。在发生这种情况的时候可以将整个变压器中的防爆管进行拆除，在拆除之后可以使用压力释放阀替代防爆管。

1.1.4密封胶垫老化龟裂。密封胶垫，在变压器渗漏油事故中发生多，主要原因是密封垫老化龟裂引起的。密封胶垫质量的好与坏主要取决它的耐油性能，耐油性能较差的，老化速度就较快，特别是高温下，其老化速度就更快，极易引起密封垫老化龟裂，造成变压器渗漏油。

1.1.5蝶阀质量欠佳。另外一个经常发生渗漏的部位在蝶阀处，由于生产厂家减少成本输出，达到利润最大化。蝶阀阀体用料不足、加工工艺比较粗糙、阀杆加工精度不符合要求、部件装配不良极易引起变压器渗漏油。

1.2铁心多点接地

在对整个变压器结构进行研究中，发现要想保证其自身在运行的过程中不会出现相应故障，就需要对变压器进行铁心接地处理。但是在进行铁心接地处理的时候，只能有一个铁心进行接地，这样才能保证变压器整体的安全性。但是在实际变压器组装过程中，经常会出现铁心多点接地的现象，这种现象会导致整个变压器发生故障，针对于这种故障就需要采取有效的方法对其进行解决。

1.2.1直流電流冲击法。拆除变压器铁心接地线，在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击，冲击3-5次，常能烧掉铁心的多余接地点，起到很好的消除铁心多点接地的效果。

1.2.2开箱检查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的，应将定位销翻转过来或除掉。夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者，应按绝缘规范要求，更换一定厚度的新纸板。因夹件肢板距铁心太近，使翘起的叠片与其相碰，则应调整夹件肢板和扳直翘起的叠片，使两者间距离符合绝缘间隙标准。清除油中的金属异物、金属颗粒及杂质，清除油箱各部的油泥，有条件则对变压器油进行真空干燥处理，清除水分。

2变压器在线试验测试

变压器一般有升压、降压两大功能，实际的在线监测中需要特别关注升压，因为它关系到人身安全，实际的变压器在线测试过程中，必须做好升压防范工作，遇到超高电压，要采取措施来保护自身安全，具体的检测系统相对完善。实际的在线试验测试包括以下方面：

2.1 油内溶解性气体的监测试验

变压器运行中会有各类气体相继产生，当变压器运行发生了不正常现象，其中的气体则可能出现变化，通过分析气体内部质地、成分以及不同气体的相对比、产气率等，从而判断出变压器故障类型。其中氢气、一氧化碳、甲烷等是最为常见的溶解气体，它们能够用来辅助判断变压器的多种状态、问题。

2.2振动分析法

变压器发生振动多是由于铁芯与绕组所导致，铁芯通常由层层分布的钢片构建而成，磁场影响硅钢导致了铁芯振动，一般来说磁场越强对应的振动幅度越大，当变压器处于常规工作状态下，铁芯处于不饱和状态，励磁电压平方同振动幅度之间呈正相关。绕组振动一般是来自于绕组内部电流，电磁力与绕组平方之间呈正相关，频率也达到100赫兹。由于绕组构造内部存在非线性因素，实际振动过程中就出现高浓度的谐波，其中绕组构造会影响谐波分量。

2.3 局部放电监测

变压器作为一项重要的电气设备，如果处于相对低劣的运行状态下，周围工作环境较为恶劣时，例如：局部场强较高，造成局部非正常放电，凭借剖析局部放电的动态变化趋势、增长速度等，则能够对应初步判断出变压器是否内部存在问题，同时，也能够凭借电流脉冲、超声波、电波等来加以监测，从而判断出变压器有无局部放电现象。采用合适的电源设施来对不同项目加以测试，所选电源必须适合于被测试的设备，这是因为电源类型、容量以及性能等将极大地影响测试精准度。这一测试系统中安装了控制设备，相关操作人员按照计算机系统的显示屏中提供的相关命令，按照被测试变压器的容量、电压等来对应调节量程开关所处部位，在此基础上来同电源连接，同时也要将所施加的电压、电流等进行科学调节，使其达到规定的数值。变压器两侧加装电源电压，要想能够准确地测出电压、电流与对应功率，应该反复调节设备，让强电变成弱电，这样才能确保相关信号、信息传输至微机接口。具体如图1所示，以此变换要选好设备，例如：进度较高、量程较大的电压互感器、电流互感器，通过这种方式来拓展输入的测量范围，同时也能将高压单独隔开，确保输出的电压小于100V，电流小于5A。此在线试验系统是以计算机为核心，来自于电力系统的电压、限流等途径多路开关逐渐传输至程序，经过计算、判定，最终在屏幕上显示出来，从而维护测试系统的安全运行，出现误操作状态下，也有效确保微机系统、互感器等的安全。同时，这一测试系统也设置了指针仪表测试仪，同危机测试处于同等状态，双方协调配合，彼此转换性测试。

实际的变压器故障诊断过程中，相关的信息技术正在深入应用，例如：神经网络技术就得到了有效应用，其中误差逆传播神经网络因为有着超强的非线性映射性能，能够调动网络系统对输入模式的响应有效提升，对模块进行科学分类，在故障诊断中发挥着优势功能。

3结语

变压器在线试验能够有效监测变压器的性能、状态与特点，也能确保及时发现变压器中存在的问题，从而更快地解决变压器运行中存在的问题，促进故障的及时解决，现实的变压器运行过程中存在多种故障问题，要积极借助现代化信息技术、通讯技术等来加强故障诊断管理，提高故障诊断工作效率，减少变压器故障问题。

参考文献

[1]陈继刚.变压器在线试验与故障诊断技术研究[D].大庆石油学院，2003.

[2]张思宾.变压器在线检测与故障诊断技术研究[D].华北电力大学，2015.

[3]曾晓力.变压器在线试验与故障诊断技术研究[J].科技资讯，2015，31：41+43.