变压器故障诊断方法研究吴鹏

吴鹏

摘要：随着城市化进程加快。人们对电力需求逐渐提高。如何及时、有效的对电力变压器故障进行诊断，已经成为了一项非常重要的任务。在计算机信息技术不断发展下，国内外的相关专家学者通过不断对变压器的故障进行诊断，已经研制出了基于计算机信息技术的故障诊断的专家系统，并取得了良好的故障诊断效果。

关键词:电力变压器；故障诊断；方法

引言

电力设备在长时间的运行中，由于受到电磁振动、机械磨损、化学作用、大气腐蚀、电腐蚀等影响，它们的健康状态逐渐变坏，在不同程度上影响了该设备安全可靠的运行。因此，电力设备在经过一定时间运行以后，必须进行检修，修复缺陷，更换不合格部件，使设备恢复到健康状态。变压器是整个电力系统的发、变、送、用环节中最重要、最昂贵的设备之一，其运行的安全性和可靠性直接影响整个电力系统的运行链完整性，关系到变电企业、广大用户利益和人民群众的生活。因此，研究和应用大型变压器的故障诊断技术，保证变压器安全可靠运行，保障送变电的安全，这不仅仅是局部的经济问题，也是社会公共利益问题。下面笔者探讨了电力变压器故障诊断。

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

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接头过热

如果接头过热就会发生自然烧毁的现象，因此对于接头过热应当引起重视。解决此问题的方法可以采用使用铜质或者铝制的电线连接，这个根据变压器本身的接头情况而定，保证周围环境的干燥，防止其受潮。对接头进行及时的清理，避免灰尘长时间的停留，保持接头的干净整洁。必要的时候也可以借助导电膏，让导电膏帮助接头的导电性能，防止其过热。

3.2变压器漏油

如果是油箱的焊接处发生漏油，则需要对焊接处进行补焊，保证焊接处的完整。一般的补救方法可以采用铁板进行补救，将其裁剪成纺锤状，而后再进行补焊。如果是三个面的焊接处则可以裁剪成为三角形进行焊接。如果是防爆管漏油，则需要对其进行及时的保护，防止发生爆裂。但是因为其本身由于震荡容易发生爆裂，因此在实际情况中可以采用加固玻璃膜的方式对其进行保护，防止纸绝缘受潮。也可以对防爆裂管直接拆除或者进行改装。

3.3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。对相关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。

3.4铁芯多处接地

按照相关要求，变压器内部所设置的铁芯部分，不能全部接地，而是只允许一个部分接地，如果发生两处或者多处接地的情况则对于变压器的稳定性非常不利，因此，需要对此问题进行解决。此时，可以将铁芯上的地线全部拆除，或者在油箱和铁芯之间进行电压冲击，将多余的地线烧掉。如果条件允许的情况下可以直接进行开箱检查，并做好日常的检修工作，保证其地线连接的安全性。

3.5故障树分析法

故障树是故障诊断中最普通、最常用的方法。故障树分析法，是一种自上而下逐层展开的图形演绎方法，是通过对可能造成系统故障的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素等）进行分析，画出逻辑框图（即故障树）。它把所研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，然后寻找导致这一故障发生的全部因素，再找造成这些因素发生的下一级全部直接因素。一直追查到那些原始的、无需再深究的因素为止。其目的是判明基本故障、确定故障原因、故障影响和发生概率等。利用故障树逻辑图形作为模型，可以分析系统发生故障的各种途径。计算或估计顶事件发生概率及系统的一些可靠性指标，从而对系统的可靠性及其故障进行定量分析。

结语

总之，要综合各种方法来强化电力变压器故障的诊断工作，增强电力系统稳定性，以应对突发事件，而且其检测方法不仅能检测到已经发生的故障，还可以预测未知的故障，从而可以更好地保障我国电力的正常运行。

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.