電力變壓器在線監(jiān)測故障的方法研究

孟慶宇（平高集團有限公司，河南 平頂山 467001）

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電力變壓器在線監(jiān)測故障的方法研究

孟慶宇
（平高集團有限公司，河南 平頂山 467001）

摘 要：在當(dāng)今計算機發(fā)展迅猛的年代，在線監(jiān)測系統(tǒng)也應(yīng)運而生，電力變壓器過去過多的是人為的維護和監(jiān)測，必不可少的出現(xiàn)一些人為監(jiān)測造成的誤差。在對進口的電力變壓器引進之后，操作簡便，監(jiān)測直觀準(zhǔn)確，因此，對電力變壓器在線監(jiān)測故障的研究是一個新的課題，值得進行深層次論述和了解。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；在線監(jiān)測；故障；方法研究

1　局部放電在線監(jiān)測

局部放電在線監(jiān)測問題是值得重視的問題，局部放電在線監(jiān)測會受到很多因素的干擾，影響到識別的準(zhǔn)確程度，因此我們要從電氣設(shè)備的材料上著手，如何讓電氣設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，又不影響到在線監(jiān)測是要重視也解決的問題。因為電壓等級逐漸增高，會用到不同的絕緣材料，很多設(shè)備在使用過程中，由于電壓的變化，促使了電氣外部絕緣材料的老化，從而產(chǎn)生局部放電的問題，產(chǎn)生一些干擾在線監(jiān)測的電磁波，找到問題，就要針對問題做好解決的辦法。

針對局部放電問題，如何克服干擾，做出有效識別，實現(xiàn)在線監(jiān)測成為研究的重點。在現(xiàn)實的環(huán)境中，由于電氣設(shè)備周圍電力設(shè)施，都會發(fā)出類似的信號，在篩選局部放電信號的時候會收到很多類似的信號，信號的光譜范圍很寬，而且都極為相似，如何進行針對性的提取，找到放電點是很困難的。變壓器在設(shè)計的時候如果沒有完全的按照要求去設(shè)計，在使用的過程中就會出現(xiàn)放電的現(xiàn)象，對于變壓設(shè)備在出廠之前都要進行局部放電測試，這種測試對變壓器的性能是一種驗證手段，對購買者也是一種負責(zé)人的行為，只有滿足設(shè)計要求，滿足使用要求，安全的設(shè)備才能進行使用，這也是對避免由于缺陷，造成變壓器使用過程中可能出現(xiàn)的事故的一種監(jiān)測措施。因此在線監(jiān)測局部放電的重要性不言而喻。

局部放電在線監(jiān)測主要針對電氣設(shè)備在復(fù)雜的工作環(huán)境下的工作狀態(tài)，對電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)正常與否有甄別的作用。但是由于電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，處于一個相對復(fù)雜的環(huán)境，在線監(jiān)測會受到環(huán)境的限制，對監(jiān)測的正確性和準(zhǔn)確性要加以鑒別，如何排除影響，得出正確的監(jiān)測結(jié)果，是我們要進行著重研究的部分。當(dāng)然隨著計算機技術(shù)和各種信息技術(shù)的發(fā)展，也為我們提供了很多數(shù)據(jù)分析和抗干擾的方法，讓在線監(jiān)測更加準(zhǔn)確。如何使用這些相關(guān)技術(shù)，并準(zhǔn)確有效的應(yīng)用到世紀(jì)的在線監(jiān)測中去，是一個重要的課題，同時也具有良好的市場其前景。在大型的電氣設(shè)備中，確定故障位置非常重要，目前所有的方法都是用研究聲波的變化作為基準(zhǔn)信號，然后對可能發(fā)生問題的部位進行觸探，根據(jù)聲波的變化，來推測出局部放電的部位。但是在復(fù)雜的環(huán)境下，不容易向可能發(fā)生故障的位置發(fā)射聲波信號，這樣就對監(jiān)測造成了不便，影響到監(jiān)測的結(jié)果，遇到這種情況要利用電信號和超聲信號綜合使用，發(fā)揮兩種信號的特點，局部采用電脈沖信號，內(nèi)部通道采用超聲波信號，然后記錄信號，根據(jù)計算方程，確定局部放電位置。電定位法原理是把整個電氣設(shè)備定義為一個等效電容電路，電容電路是已知的，當(dāng)發(fā)生局部放電的時候，電容電路的放電點會發(fā)生變化，這樣就能測定出局部放電的位置。從論述中可以看到，局部放電在線監(jiān)測還存在著很多影響因素，如何處理這些因素，是需要解決的直接問題。

2　油中氣體含量的在線監(jiān)測

油中氣體含量的在線監(jiān)測有其局限性，對電氣設(shè)備的內(nèi)部可以監(jiān)測到，但是對于故障的位置和問題程度程度監(jiān)測不出來。這種監(jiān)測的辦法是在變壓器的附近或者變壓器本身安裝油色在線色譜分析儀，根據(jù)油氣的變化和模糊理論，觀測油氣含量的變化，利用智能化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的分析，確定發(fā)生故障的位置，并對可能發(fā)生的問題進行推測，為電氣設(shè)備使用者提供故障診斷信息。

3　繞組故障的在線監(jiān)測

電氣設(shè)備在使用過程中最重要的部分就是電氣變壓器。電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)良好與否，與電氣變壓器的工作狀態(tài)有著最直接的關(guān)系。因此要對電氣變壓器潛在的問題作出預(yù)警的發(fā)現(xiàn)，才能保證狀態(tài)的正常。最常見的破壞是因為自然環(huán)境的變化，絕緣的老化，還有外部力的作用，機械振動的原因，對電力變壓器造成的破壞，針對這些因素我們可以作出相應(yīng)的改進，盡早更換可能出現(xiàn)問題的部件，來避免問題的出現(xiàn)。但是電力變壓器的內(nèi)部有繞組，變壓器的組成部件過多，最容易在這個地方發(fā)生故障，故障的原因有主要有，由于短路造成繞組變形，進而對變壓器造成破壞。有的是因為繞組上的絕緣破壞，在使用的過程中造成匝間的短路。繞組的破壞對變壓器造成故障的可能指數(shù)最高，據(jù)統(tǒng)計，故障率七成以上是由于繞組出現(xiàn)的。現(xiàn)實的情況是輸電線路的電壓逐年升高，對繞組里的影響更為突出，造成繞組故障的幾率就增大更多。我們要對繞組進行在線監(jiān)測。大型的電壓器發(fā)生匝間短路的原因是因為繞組的絕緣問題，由于絕緣的破壞，產(chǎn)生了熱量，熱量加速了周圍絕緣的破壞，久而久之就造成了大面積的損壞，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)l(fā)生燒毀變壓器的現(xiàn)象。因此對匝間繞組故障的監(jiān)測就顯得更加重要，事件通常發(fā)生在常出現(xiàn)問題的部位，我們要針對性的對這些部位進行關(guān)注，進行加強的設(shè)計和實施，來避免問題的產(chǎn)生。另外在變壓器出廠前要進行監(jiān)測診斷，避免在使用的過程中出現(xiàn)過多的問題。有上述的論述，可以看出繞組故障的在線監(jiān)測對于整個電氣變壓器設(shè)備的使用是相當(dāng)重要的。

為了滿足電氣變壓器的正常使用，我們采用了局部放電在線監(jiān)測、油中氣體含量在線監(jiān)測、繞組故障在線監(jiān)測的方法，目的都是為了及時有效的確定電力變壓器發(fā)生故障的部位，分析發(fā)生故障的原因，提出解決故障的辦法。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.181