电力变压器的故障诊断方法探析

王春明

摘 要：现阶段，随着社会的发展，电力系统的发展也有了很大的提高。电力变压器在维持电力运转中起着至关重要的作用，然而总会有各种各样的原因导致电力变压器发生故障。当电力变压器出现问题时，相关检修工作者通常要全方位地进行分析，以此诊断出发生故障的根本原因，从而决定最适合的解决办法，来维持电力系统的基本工作。鉴于此，对电力变压器的故障诊断方法进行探析。

关键词：电力变压器；故障诊断；方法探析

1概述

电力变压器对于电力系统而言非常的重要，它在整个电力系统中发挥着十分重要的作用，同时也是输变电系统中最为关键的一个环节。通过电力变压器，最主要就是实现电压变换、电能分配和传输。所以说要想使得电力系统能够安全地运行，必须首先要保证电力变压器的正常运行，同时，电力变压器的正常运行也是提供更加可靠、优质和经济的电能的重要保证，电力变压器的健康状况和运行状况都将对整个电力系统的安全产生重大的影响。因为一旦电力变压器出现故障，不仅会影响到电力系统的输电能力，甚至还可能会造成电力系统的大规模瘫痪以及人身事故，进而给电力系统和居民都带来严重的损失。所以说提高变压器运行维护和技术管理水平是非常有必要的，同时减少电力变压器故障的发生也是电力系统迫切需要解决的一个重要问题。随着电力变压器的现代化，对变压器的故障诊断和检修都提出了更高的要求，电力变压器运行的高可靠性和检修的经济性已经成为了电力系统降低运行成本的一个关键。所以说建立起一种更好的电力变压器维护方式是十分必要的。

2电力变压器故障类型及其原因

2.1电力变压器中的磁路故障以及原因

电力变压器中的磁路故障是一种常见的故障，之所以会产生这种故障，主要是由以下几个方面的原因所造成的。第一，有可能是因为穿心螺栓的绝缘管存在着过短或者破损和移位的情况，如果绝缘管过短或者出现破损和移位的情况，铁芯硅钢片中就会出现部分短路的问题，进而产生部分涡流的现象。如果有两个或者两个以上的穿心螺栓出现了这种现象，就会形成短路匝，从而会使得整个主磁道过热，严重时甚至还会使得整个铁芯都被烧毁。同时，如果主磁道过热的话，相关的绝缘体也可能会被烧坏，使得临近的组匝出现短路的问题。第二，铁芯硅钢片中间的绝缘体之所会出现老化或者损坏的情况，往往都是因为时间过长和受到各种客观因素的影响。在这种情况下，十分容易形成循环涡流，而且该循环涡流还会造成绝缘体过热，从而使得其它部件的安全也受到一定程度的威胁。第三，如果铁芯上的铁轭和铁心柱在进行对接的过程中，出现了对接不到位的问题，也会引起涡流并出现过热的现象。

2.2电力变压器中绝缘系统故障和变压器漏油故障的形成原因

除了磁路故障之外，电力变压器常见的故障还有绝缘系统故障和漏油故障，之所以会出现绝缘系统故障，很大一部分原因就是因为绝缘受潮，其次，还有可能是因为在变压器运行的过程中，所承载的负荷过强，而且在高负荷的情况下，还没有采取相关的措施对其进行有效的维护，所以就会使得绝缘油出现老化的情况，并且依附在线匝上，使得线匝受到严重的影响，从而导致绝缘系统故障的出现。如果在对整体电力变压器的绝缘结构进行设计的时候，没有充分的考虑存在相间绝缘裕度不足的情况，也容易造成绝缘故障。除此之外，电力变压器如果在生产的过程中其表面被污染了或者存在气泡，这样表面在放电时就会因为污染介质的影响而使得绝缘件无效，还有因为游离气体的存在而使得介质过热，从而进一步导致绝缘故障。另外，之所以会产生变压器漏油故障，主要原因就是对变压器的密封结构设计存在缺陷，进而造成渗漏的情况。此外，如果在生产的过程中，技术人员的焊接不够到位，也会造成渗漏油的情况。

3电力变压器的故障诊断方法

3.1目前我国常用的故障诊断方法

目前我国对于电力变压器的检测方法都是利用变压器的表面特征来判断的，但是这种方法并没有起到很好的作用。因为要用表面的特征来判断变压器是否出现故障，就需要用大量的实际故障例子来对比，但是实际中对于这些样本数据的获取是非常困难的。而且由于不同变压器的电压容量不同，内部的结构也不同，发生的故障也不尽相同，所以对于变压器的故障诊断就会存在很大的误差。目前我国还没有很好的方法来解决这个问题，而且大多数的故障诊断方法都因缺乏完善的诊断理论支持而缺乏可信度，所以对于变压器的故障预测和分析技术还有很大的提升空间，要提升检查方法的精准度，能够准确地预测到故障发生的部位，并且能对未发生的故障进行预测，能预测到故障的发展趋势。

3.2新的诊断方法

在相关的科学家的不懈努力下，国内外对电力变压器的评估已经取得了可喜的成绩，如用模糊分类器将DGA数据进行划分，得到不同的子类；对每个类别用模糊的矢量化网络进行训练，就可以提高评估的准确率。对相關的电力设备进行量化评价，从而可以得出相应的数据供管理者参考。但是这种方法注重的是对变压器的短路强度还有负载能力方面的评价，而忽略了其它方面的评估指标。

3.3对电力变压器故障的诊断方法的未来展望

从影响电力变压器的外界环境入手也可以得到很多数据，从影响固体绝缘体的水分、氧气和酸度值来考虑，进而就可以发展为综合性的变压器在线检测故障的诊断和对相关数据状态评估。在电力变压器中，可能发生的故障主要是由于相关的机械发生故障或者是热故障和电故障，而且这也是机械故障的主要表现，所以最重要的就是对电力变压器发生热故障和电故障的处理。电力变压器的内部构造较复杂，发生的问题解决起来也就很复杂，而任何故障的发生前都会有征兆，所以对其发生的征兆进行观察也就可以得出相应的结论，从而进行提前预防。对于油中溶解的气体分析技术是目前对充油电力设备检测的常规手段，主要是因为其能很好的发现变压器内部存在的很多早期故障。在我国，有超过50%的故障都是用这种方法来发现的。还有就是利用专家系统来进行检修电力变压器，其原理也就是利用了人工智能来模拟人类的专家来进行推理，可以利用电脑中储存的数据来进行推理判断，最后得出可信度较高的结论。但是由于电力变压器的检测较复杂，所以检测过程中可能存在着很多的误差，对专家系统就需要足够的容错率来适应各种不同的因素对检测结果可能造成的影响，所以，相关的技术人员一定要加强对该方面技术的研发，要不断更新电脑的数据库，使其能够记录不同的故障，以期能够得到更为准确的结论。

结语

电力系统的运行中，很多因素会对电力变压器有干扰，导致其发生故障，这非常不利于电力的稳定传输。所以，要对电力变压器运行状态中所产生的故障进行诊断与排除，维持电力变压器安全、稳定的运行状态。如此，用户的基本用电需求可以得到保障，供电公司的经济利益也能得以增长。

参考文献

[1]高骏.电力变压器故障诊断与状态综合评价研究[D].武汉：华中科技大学，2013.

[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：重庆大学，2014.

[3]武中利.电力变压器故障诊断方法研究[D].北京：华北电力大学，2013.

[4]郭新辰，宋琼，樊秀玲.基于半监督分类方法的变压器故障诊断[J].高电压技术，2013（5）：1096-1100.

[5]雷帆.基于大数据分析的电力变压器状态评估与故障诊断技术研究[D].成都：西南交通大学，2016.

（作者身份证号码：321081196802290013）