电力变压器故障分析与技术改进思考

唐飘逸 王秀敏

（广州华立科技职业学院，广州 511325）

电力变压器是一种调整电压频率的静止电气设备，与其他设备共同组成了电力网络，满足了人们对电能的需求。电力变压器在长期使用过程中由于零部件损坏、外界因素以及老化等问题会出现故障，不仅影响电力系统的正常运行，也增加了电力系统的安全隐患。因此，做好电力变压器的故障诊断技术改进十分重要。

1 常见的电力变压器故障

1.1 电力变压器回路故障

回路故障是电力变压器常见的故障，主要是由于电力变压器运营时间较长时出现热故障或点故障，导致出现油路、磁路与电路故障。不仅影响电力变压器的正常运行，还增加了电力系统运行的风险[1]。

1.2 电力变压器部位故障

电力变压器的部位故障主要可以分为以下4个方面。一是绝缘故障，产生原因是变压器引线主绝缘受潮而发生击穿，或变压器缺油运作时油箱内的引线暴露在空中造成变压器内部闪络引发绝缘故障。二是绕组故障，出现原因是电力变压器在长期负荷运行状态下，其绕组绝缘出现老化或脆裂问题，降低了变压器的抗电强度。当电力变压器多次受到短路冲击时，会导致绕组受力变形，此时一旦遭遇电压波动，就可能导致绕组绝缘击穿，导致电力变压器出现故障。三是套管故障，指电力变压器内部绝缘套管出现破损问题时，电流的波动导致变压器内部出现短路，进而引发电力变压器故障的现象。四是分接开关故障，指电力变压器分接开关由于长时间的压力接触导致弹簧出现压力不足的现象，从而使开关连接部分的接触面积逐渐减小，分接开关接触不良而引发短路故障，造成电力变压器故障。

1.3 电力变压器过热故障

过热故障是电力变压器另一种常见的故障，主要是指电力变压器在运行过程中会产生大量的气体，这些气体在与电力变压器内部绝缘部件接触的过程中会加速绝缘部件的老化，从而增加了电力变压器故障发生的概率。

2 电力变压器故障诊断技术改进建议

电力变压器故障诊断技术的改进，可以准确判断变压器出现的故障类型，并在正确判断的基础上提出相应的故障解决方案。这样不仅可以做到故障的快速修理，还可以降低电力变压器故障所带来的损失，有助于电力系统的稳定安全运行[2]。

2.1 绝缘监测及绝缘故障定位系统

绝缘监测与故障定位系统是通过向电网系统与电力变压器之间注入50 Hz的交流信号，监测供电系统对电力变压器的绝缘状况。当被监测到的绝缘电阻阻值低于预先设定值（一般为50 kΩ）时，监测仪发出警报信号，通知有关人员及时排查。为确保系统运行的可靠稳定，绝缘监测仪设有预警报与警报，预警报为警报阀值的2倍。所以，工作人员首先会接到预警报信号。如果故障未解除，当绝缘电阻值低于警报响应值时，声光警报同时启动。通过绝缘故障定位仪，迅速判断对应故障回路，节省了抢修时间，提高了工作效率，为系统的安全稳定运行提供了可靠保障。电网系统与交流信号之间的关系，如表1所示。

表1 电网系统与交流信号之间的关系

2.2 红外检测与诊断技术

红外检测与诊断技术是对电力变压器进行运行状态检测与故障诊断的重要技术，可以根据温度的异常检测判断电力变压器出现的故障，为相关工作人员处理故障提供精确的数据支持。因此，我国各大电厂及相关部门可以根据红外检测与诊断技术，完善电力变压器故障诊断技术，提高故障诊断的精确性与时效性，降低电力变压器故障带来的损失[3]。

各大电厂及相关部门可以借助红外测温仪、红外热像仪和红外热电视，开展电力变压器运行与故障检测工作。红外测温仪是利用光学原理检测电力变压器温度的仪器，可以在700 ℃范围内检测电力变压器的高、中、低3个温度，并通过若干个瞄准点的方式分析设备的表面温度，帮助相关工作人员及时发现电力变压器中存在的故障问题，为相关工作人员解决电力变压器故障问题提供了重要的参照数据。它的检测原理如图1所示。红外热像仪是一个通过红外线传感器接收、放大和处理电力变压器红外线信号，可把图像转变为可见图像的测量仪器。在检测电力变压器故障时，可以通过监视器以不同的颜色表示电力变压器的不同温度，从而帮助相关工作人员了解电力变压器内部各组件的运行情况，使相关工作人员正确掌握电力变压器故障的成因，并根据电网系统稳定运营需求及时解决故障，保证电力变压器运行的稳定性。红外热电视是通过摄像机、电源和监视器3部分监测电力变压器温度的红外测量仪器，可以扫射电力变压器设备内部的各组件并生成清晰的图像。相关工作人员可以根据监视器呈现的热图像，分析电力变压器出现故障的原因，为电力变压器故障监测提供安全、可靠的温度监测手段。

图1 红外检测仪基本原理

2.3 高压测试技术

高压测试技术是一门针对电流和电压进行测量实验的应用性工程技术。在电力变压器故障诊断中应用，可以通过电力变压器电压和电流的运行状态，借助相关仪器，诊断电力变压器的故障，提高电力变压器故障诊断的精度和速度，有助于开展电力变压器故障解决工作。例如，可以借助泄露测试仪测试电力变压器的电流及泄露。它的屏幕界面具有彩色显示和实时查看测试功能，可以快速分析电力变压器的故障，一旦发现由于引线泄露导致的电力变压器故障，可以快速开展引线绝缘保护工作，保证了故障诊断的正确性，提高了故障维修的效率，保证了电力变压器的平稳运行[4]。

2.4 溶解气体分析技术

运行过程中，变压器油中溶解的气体释放，当释放量超过标准时就会出现故障。相关工作人员可以通过分析溶解气体判断电力变压器出现的故障，从而制定科学的故障解决措施，提高变压器故障的解决效率。首先，相关工作人员应当根据变压器故障类型，详细了解油中溶解气体的标准及种类。在检查电力变压器故障时，可以快速判断释放的气体，以便保证故障诊断的精确性。其次，相关工作人员应当根据油中溶解气体分析要求，详细了解不同气体之间的关系，通过应用三比值法，准确判断气体故障，快速找到电力变压器出现故障的原因，并制定科学的解决方案，保证电力变压器稳定运行。最后，相关工作人员在判断电力变压器故障的过程中，应当做好油中溶解气体分析的详细记录工作，记录每次电力变压器故障出现的现象、诊断方式与维修方式，为电力变压器故障诊断提供详细的数据支持[5]。

3 结语

电力变压器出现故障的原因多种多样，提升电力变压器故障诊断技术，可以快速找出电力变压器存在的故障问题，并制定科学的故障解决措施，保证电力变压器故障检修的效率。