論電力變壓器常見故障及診斷方法

曾 樂

國網(wǎng)重慶市電力公司墊江縣供電分公司

論電力變壓器常見故障及診斷方法

曾 樂

國網(wǎng)重慶市電力公司墊江縣供電分公司

在當(dāng)今發(fā)展速度如此之快的電力行業(yè)當(dāng)中，要為電力事業(yè)和供電工作提供更有力的保障，必須要重視對電力變壓器故障的診斷及處理，降低電力變壓器故障的概率，提高故障診斷的效率。因此，電力變壓器的維修人員，一定要不斷地總結(jié)工作經(jīng)驗，強化日常對變壓器的巡視和維護保養(yǎng)，提高自身的綜合素質(zhì)水平，為我國電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展保駕護航。基于此本文分析了電力變壓器常見故障及診斷方法。

電力變壓器；常見故障；診斷方法

1、電力變壓器的用途與分類

日常生活中，看到的電氣設(shè)備類型較為多樣，各種不同類型的電氣設(shè)備自身額定電壓是不同的，而我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫降碾妷阂膊⒎鞘前l(fā)電廠直接輸送而來，因為電能在進行傳輸?shù)倪^程中存在一部分的熱損耗，在無形中便會降低電能的利用率。為了解決這一問題，必須要提升傳輸電壓，而這就要依靠變壓器完成。從本質(zhì)上來說，升壓變壓器主要負(fù)責(zé)提升從電壓廠輸出的電壓，從而幫助電壓的穩(wěn)定傳送。了解了變壓器的主要用途之后，應(yīng)當(dāng)對其分類有所了解。電力變壓器的類型非常多，不同類型的變壓器自身所擁有的功能也是不同的。按照變壓器冷卻方式的差異性，變壓器一般可劃分為油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、干式變壓器和充氣式變壓器等。而根據(jù)線圈結(jié)構(gòu)來劃分，變壓器通常包含了單線圈變壓器、雙線圈變壓器、三線圈變壓器和多線圈變壓器。從實際用途上來劃分，一般可分為電力變壓器、特種變壓器和調(diào)壓器等。

2、電力變壓器常見故障

2.1 內(nèi)部故障

電力變壓器常見的內(nèi)部故障包括以下幾種：其一，絕緣油老化；其二，引線接地故障，電力變壓器引接線發(fā)生斷裂、對地閃絡(luò)等；其三，電壓分接開關(guān)故障，分接開關(guān)電弧或者解除不良等；其四，電力變壓器內(nèi)部裝配部件發(fā)生脫落或者焊接不良；其五，鐵芯故障，如鐵芯螺栓絕緣擊穿、鐵芯疊片接地、絕緣損傷等；其六，繞組故障，如絕緣變形、斷線、擊穿等。

2.2 外部故障

電力變壓器外部故障包括附件故障，如繼電器和絕緣套管故障；油箱故障，如密封線圈不好、焊接質(zhì)量較差；其它外部裝置故障，如控制設(shè)備和冷卻裝置故障。

3、電力變壓器故障診斷方法

3.1 人工智能技術(shù)診斷

隨著當(dāng)前人工智能理論的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，人工智能理論越來越多的應(yīng)用在電力變壓器的故障診斷中，為電力變壓器的故障診斷技術(shù)開辟了一條新的途徑。通過人工智能的理論和方法，可以有效的將電力維護人員關(guān)于電力變壓器故障診斷的一些經(jīng)驗和知識加以系統(tǒng)化，從而建立起電力變壓器故障診斷和檢修的知識庫。通過這樣不斷的積累，可以使得電力變壓器故障診斷與檢修知識庫得到不斷的完善和豐富，有效的為工作人員進行電力變壓器故障檢修提供一些可靠的參考。當(dāng)前應(yīng)用較多的人工智能技術(shù)有專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等。但由于技術(shù)方面的限制，每一種人工智能技術(shù)多少都還存在著一些不足，需要將各種人工智能技術(shù)結(jié)合起來使用，從而有效的彌足各自的不足，比如說可以將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)進行有效的結(jié)合，這樣可以有效的提高故障判斷的正確率。隨著當(dāng)前傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)在電力變壓器的故障診斷中將有著更加成熟的應(yīng)用。

3.2 外觀觀察法

我們可以通過聽、聞、看、摸的方式來發(fā)現(xiàn)外部故障。聽有無異常聲音、有無氣體繼電器動作報警聲；聞有無異常氣味；看有無滲油、套管變色發(fā)黑、硅膠變色、防爆玻璃破損；摸器身有無嚴(yán)重發(fā)熱或溫升等。一旦發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象應(yīng)及時正確的做出處理來保證變壓器及電力系統(tǒng)的安全運行。

3.3 儀器檢測

3.3.1 油化驗

長期以來，油浸變壓器油中的氣體成分和含量的氣相色譜分析法一直是判斷變壓器內(nèi)部狀態(tài)的重要手段。其原理是利用所采集的氣體濃度的相對比值，推測出油或油紙絕緣所處的裂解條件。因為充油電氣設(shè)備的潛伏性故障所產(chǎn)生的可燃性氣體大部分會溶解于油，因此對油的檢驗就顯得特別重要。應(yīng)用變壓器油中八種故障氣體在線監(jiān)測儀，連續(xù)測定隨著變壓器中故障的發(fā)展而溶解于油中氣體的含量，通過對氣體類別及含量的分析則可確定故障的類型。油和固體絕緣材料在電或熱的作用下分解產(chǎn)生的各種氣體中，對判斷故障有價值的氣體有甲烷、己烷、乙烯、乙炔、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常運行的老化過程產(chǎn)生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳。可以通過氣體的不同特征，作為故障性質(zhì)的鑒別。

3.3.2 變壓器變比測量

通過變比的測量可以檢查變壓器繞組匝數(shù)比的正確性；檢查分接開關(guān)的情況；檢查是否存在匝間短路等。

3.4 紅外線診斷技術(shù)

紅外線診斷技術(shù)在電力變壓器故障診斷當(dāng)中也較為常用。根據(jù)紅外線原理，很多相關(guān)聯(lián)的技術(shù)都能應(yīng)用到電力機械設(shè)備的診斷和檢測當(dāng)中。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，有效利用紅外線技術(shù)，可以實現(xiàn)對電力變壓器高準(zhǔn)確性的故障檢測及診斷。具體而言，就是利用紅外線不同波長對電力變壓器的溫度進行監(jiān)測，并在短時間內(nèi)對其進行快速的故障排查和檢修，以盡可能短的時間恢復(fù)電力變壓器的運行。從目前的研究和應(yīng)用情況來看，有學(xué)者已經(jīng)根據(jù)紅外線技術(shù)研發(fā)除了紅外線診斷儀器，并將其投入到了電力變壓器常見故障的監(jiān)測活動當(dāng)中，發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟價值，值得在國內(nèi)電力行業(yè)當(dāng)中進行推廣使用。

總之，變壓器屬于電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它在電力系統(tǒng)中占據(jù)了非常關(guān)鍵的地位。電力變壓器運行的穩(wěn)定性將會直接影響到整個電力系統(tǒng)的安全，所以我們應(yīng)當(dāng)對變壓器的運行情況進行檢測，盡可能提前排除變壓器可能存在的故障因素，從而為其良好運行打下堅實基礎(chǔ)。

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[3] 鄭含博.電力變壓器狀態(tài)評估及故障診斷方法研究[D].重慶大學(xué)，2012.

[4] 李超群.電力變壓器故障診斷及檢修[J].科技展望，2014(16)：83.

曾樂，男，1990年9月出生，重慶永川人(籍貫)