关于变压器故障的诊断方法研究

摘要：在生产经营活动中，变压器数目繁多，供配电变压器直接影响着工厂和企业的生产活动，影响着生产活动的用电质量。变压器只有保持稳定运行的状态方能支持各项生产经营活动顺利开展。基于此，本文主要对有关变压器故障的相关诊断方法进行分析。

关键词：供电配电;变压器;故障

一、供电变压器故障诊断

变压器的故障问题所带来的损失是巨大的，当变压器受到了持续短路冲击，变压器负荷过重，那么变压器的运行状态将变得更加恶劣，所带来的累积效应最终将导致变压器故障。故障的产生致使绝缘纸绝缘油破裂，产生了有害碳氢化合物，例如H2、C2H2、CH4、C2H4等。这类特殊的碳氢化物容易溶进变压器油之中，需要工程师用有效的方法诊断并解决变压器故障问题。首先应当做的是获取变压器故障信息，一旦变压器出现了故障问题，工作人员可根据碳氢气体参数变化情况判断故障问题。利用MC101型气敏元件，若是变压器出现了甲烷、乙烷等类气体元件，电阻将增大，电桥所输出的电压发生了变化，且电压与气体浓度之间存在着正比例关系。选用MC101型气敏元件的主要原因是该类元件具有较快的反应速度，桥路所输出的电压具有较好的线性度。因此，这类元件具有强选择性以及重复性，具备稳定可靠的工作状态、较强的抗干扰性，使得这一气敏元件在复杂的环境下也可快速檢测多类气体。在选择传感器时，应当确保传感器具有较强的灵敏度以及较小的功率损耗，如此以来检测的精度当得到保证，传感器所涉及到的线性范围较为宽广，要确保传感器不受外界干扰，能够在特殊的环境下快速检测变压器故障。在运用气体检测传感器过程中，重点关注的是电化学敏感元件，其中气体会产生化学反应，电流和被检测气体浓度存在着正比例关系，根据电流的大小便可测定确定相应的气体浓度。

供配电变压器所涉及到的故障类型众多，因此在算法运用的过程中，应当利用针对性的算法来了解变压器的故障。通常可运用特征气体分析法以及浓度比值法，分析变压器故障根本类型。在进行特征气体的分析过程中，气体之间的关系并不明显，因此工作人员有必要依据特定的方法快速诊断变压器的故障，识别变压器的故障类型。其中氢气、甲烷、乙烷等气体具有较强的代表性，可与特征气体浓度检测的结果相互对照。变压器涉及到故障以及油中所溶解的气体在组成以及特征含量方面存在着相应的关联，而变压器绝缘油实际的裂解程度和温度之间保持了紧密的联系，随着温度升高，涉及到的特征气体为 H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2，在这一过程中，局部放电会导致周围的离子互相摩擦，碰撞过程中会产生一部分氢气。此时便可利用算法，通过检测系统分析出五类特征气体相应的比值，根据比值来分析变压器的故障类型，接着便可运用三角故障诊断这一算法计算所检测的气体，在运用算法的过程中可以纳入阈值范围外的数据，提升故障诊断的准确性。

二、配电变压器故障诊断

针对配电变压器的故障诊断，工作人员应当做到具体现象具体分析，排查出故障问题，并采取有效的应对措施。一方面可能出现的配电变压器故障问题是声响异常的问题，这也是配电变压器常见的故障问题，变压器运转过程中发生了强度不同的声响。若声响较大，且不存在规律，可能原因是变压器内部的铁芯出现异常问题，例如变压器铁芯夹件或是相应的固定螺丝钉出现了松动，此时顶管仪表指针正常显示，温度绝缘油等未发生异常，但配电变压器仍会存在异响。若配电变压器在运转过程中出现了水沸腾声音，其可能原因是变压器存在绕组故障。较大的热量使得变压器升温，热量气化。当变压器内部的连接开关出现了接触不良的问题，其局部的零件也会保持过热的状态，而当变压器绕线的匝间存在故障时，变压器同样会出现水沸腾的异响，需要运维人员逐一排查。温度异常是配电变压器可能存在的另一故障问题，长期处于较大的负荷下，变压器散热条件较差，而变压器本身就保持了较高的温度，容易出现温度异常情况，使变压器工作状态受损。工作人员首先需要进行局部排查，分析变压器层间以及股间是否存在故障问题;其次应考虑到变压器内部的铁芯若是出现短路也会导致温度异常问题，而变压器在高负荷的状态下，也会因为疲劳运作产生较高的温度;恶劣的环境长时期的风吹雨淋会使得变压器散热的功能受到损伤，此时温度异常故障也容易出现。运维人员需要逐一排查相应的状况，并及时维修更换。

在配电变压器运行过程中，喷油爆炸是一类常见的故障类型，其主要原因是变压器内部存在着高温电弧或是短路电流，加速变压器老化。在这个情形下，配电变压器所蕴含的保护装置无法发挥其原有的保护作用，尽管切断电源也无法快速发现其内部故障。变压器的箱体将受到较大的内部压力，高压状态下致使变压器出现喷油问题。一方面，因短路所产生的电弧，使得变压器出现了喷油爆炸问题，其主要原因是焊接点部位保留故障绕线以及导线引线，大电流所带来的冲击容易使断点和断线之处出现高温电弧，较高的热量快速导致变压器油气化，增大了变压器内部压力。另一方面，当变压器内部的绝缘部分被损坏，出现了匝间短路问题，绝缘部分将产生局部过热现象，从而出现故障，而若是变压器外部进水绝缘部分受潮或是受到雷击，绝缘部件也会被损坏。另外，调压分接开关同样可能出现故障问题，变电器运行过程中的分接开关连接了高压绕组调压线段，由于调压线段与高压卡开关触头保持结构相连的关系，共同承受电流和电荷，一旦高压开关的触头存在着高温发热或是高温电弧问题，电流短路就会发生在调压线段，最终导致配电变压器的喷油故障问题。

三、总结

供电变压器以及配电变压器均是关键的电气设备，变压器安全性以及故障都直接影响的是整个供配电工作的安全性和可靠性，对于企业的生产经营活动至关重要，工作人员需要全面了解变压器涉及到的各类故障类型以及相应的原理，根据科学的规章制度排查故障，并及时解决故障，为企业的生产经营活动提供安全保障。

参考文献

[1]赵春洲，田锦绣，管智峰，付昱.李村煤矿供电变压器故障快速诊断方法[J].机械管理开发，2021，36（06）：159-160.

作者简介：方继东，男，高中，电工高级技师，主要从事现场电气设备维护工作。