變壓器常見(jiàn)故障與診斷技術(shù)研究

祝端興

摘 要：在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)當(dāng)中變壓器是非常重要的組成部分，也具有非常重要的作用，變壓器在長(zhǎng)期的使用過(guò)程當(dāng)中，往往會(huì)因?yàn)楦鞣N因素發(fā)生故障，從而影響整個(gè)供電線路的正常使用，因此，必須要及時(shí)的對(duì)變壓器的故障進(jìn)行維修。基于此種情況，在本文當(dāng)中筆者對(duì)變壓器的常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析與研究，并總結(jié)了對(duì)應(yīng)的診斷技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變壓器；常見(jiàn)故障；診斷技術(shù)；短路

在最近幾年當(dāng)中隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，供電線路也逐漸變得越來(lái)越復(fù)雜，同時(shí)變壓器的數(shù)量也不斷增加。在供電系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器具有非常重要的功能，變壓器擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換以及電壓轉(zhuǎn)換的重要任務(wù)。在變壓器的實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中，由于變壓器在生產(chǎn)以及使用過(guò)程當(dāng)中所存在的一些問(wèn)題使得變壓器很容易發(fā)生故障，為了有效判斷故障的原因以及位置，必須要加大對(duì)變壓器故障以及診斷技術(shù)的研究，從而采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)有效的解決變壓器故障診斷的效率。

一、變壓器常見(jiàn)故障分析

在進(jìn)行本文的研究之前，筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，并查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)變壓器在使用過(guò)程當(dāng)中常見(jiàn)的故障類(lèi)型進(jìn)行了分析與研究，具體來(lái)說(shuō)主要包含以下集中常見(jiàn)故障。

（一）變壓器短路故障

變壓器的短路故障具體是指出口短路、相間短路以及繞組對(duì)地短路等，其中出口短路對(duì)于變壓器的影響最為嚴(yán)重，一旦發(fā)生出口短路，變壓器的運(yùn)行在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)受到極大的影響，同時(shí)出口短路發(fā)生的概率也相對(duì)較大，在出口短路發(fā)生之時(shí)，其內(nèi)部的繞組會(huì)迅速的產(chǎn)生極大的電流，從而導(dǎo)致變壓器被迅速的燒毀，甚至還會(huì)發(fā)生變壓器被擊穿變形，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)火災(zāi)，對(duì)周邊人的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的損害。

（二）放電故障

放電故障也是變壓器的一種常見(jiàn)故障，放電故障根據(jù)放電過(guò)程當(dāng)中能量密度的不同可以被分為幾種不同的類(lèi)型，即局部放電、火花放電以及高能量放電。變壓器在實(shí)際的使用過(guò)程當(dāng)中，在絕緣層當(dāng)中氣隙與油膜之間會(huì)存在著放電的可能，變壓器的繞組匝間層絕緣層被擊穿很容易發(fā)生高能量放電，若變壓器油質(zhì)較差易發(fā)生火花放電。

（三）絕緣故障

在變壓器內(nèi)部當(dāng)中存在著大量的絕緣材料，絕緣材料保證了變壓器內(nèi)部的不同元器件之間的工作互不影響，但是絕緣材料一般情況下都具有一定的使用壽命，一旦不再絕緣變壓器也就無(wú)法正常使用，因此，在一定程度上甚至可以說(shuō)變壓器的絕緣性能就決定了其使用壽命。在常見(jiàn)的變壓器故障當(dāng)中，大部分的故障都是由變壓器的絕緣材料出現(xiàn)問(wèn)題，絕緣性能不高而導(dǎo)致的，例如絕緣層的老化、絕緣材料的損壞等都容易導(dǎo)致各種故障的產(chǎn)生，同時(shí)溫度與濕度的變化也容易導(dǎo)致各種故障的產(chǎn)生。

（四）鐵芯故障

變壓器在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，鐵芯的一段必須要接地處理，但是另一端則不能接地，一旦發(fā)生兩點(diǎn)同時(shí)接地的現(xiàn)象，變壓器就會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱的現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致變壓器直接燒毀，這種故障在變壓器故障當(dāng)中也較為常見(jiàn)。

二、變壓器故障診斷技術(shù)分析

在下文當(dāng)中筆者將對(duì)當(dāng)前階段變壓器故障診斷當(dāng)中常用的幾種方法進(jìn)行研究。

（一）傳統(tǒng)診斷方法

傳統(tǒng)診斷方法主要包含以下幾種：第一，觀察法，所謂的觀察法是指直接通過(guò)人的感官進(jìn)行直接的觀察，例如用手去觸摸變壓器是否存在發(fā)熱現(xiàn)象，觀看變壓器的外部以及內(nèi)部元器件的形狀，用鼻子去聞是否存在異味等，同耳朵去聽(tīng)變壓器工作過(guò)程當(dāng)中的聲音等。觀察法對(duì)于工作人員的經(jīng)驗(yàn)具有較高的要求，但是相對(duì)較為簡(jiǎn)單，對(duì)于部分工作人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)這種方式可以有效的對(duì)變壓器的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行診斷；第二，油化驗(yàn)。變壓器在發(fā)生一些潛伏性故障時(shí)，大部分可燃性氣體可以溶解在變壓器油中，因此變壓器故障診斷應(yīng)仔細(xì)檢驗(yàn)變壓器油油質(zhì)，采用氣體監(jiān)測(cè)儀，仔細(xì)分析氣體含量和氣體類(lèi)別，仔細(xì)確定變壓器故障情況；第三，絕緣實(shí)驗(yàn)。在變壓器故障的傳統(tǒng)診斷當(dāng)中絕緣實(shí)驗(yàn)是非常常見(jiàn)的一種方法，一般情況下是對(duì)變壓器施加高壓，從而對(duì)變壓器的線圈絕緣層進(jìn)行觀察，從而確定故障發(fā)生的實(shí)際區(qū)域。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種計(jì)算機(jī)算法，是根據(jù)人與動(dòng)物的腦部活動(dòng)而發(fā)展起來(lái)的一種計(jì)算機(jī)算法，這種算法不僅具有一定的思維能力，同時(shí)還具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種較為常見(jiàn)的方法，通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以對(duì)具體的算法進(jìn)行訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的自動(dòng)搜尋，這種故障診斷方法在速度方面具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，但是在準(zhǔn)確性方面還存在著一定的欠缺，但是在最近幾年當(dāng)中隨著研究的不斷深入，準(zhǔn)確性已經(jīng)有了很大的提升。

（三）遺傳算法故障診斷技術(shù)

遺傳算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似，也是一種基于現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)算法，但是遺傳算法是從生物進(jìn)化的角度建立的一種算法，采用動(dòng)態(tài)變異和基因多點(diǎn)交叉方式，選取最優(yōu)種群，從而構(gòu)建遺傳算法在線診斷系統(tǒng)。目前階段，往往將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺產(chǎn)算法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行變壓器故障的診斷，通過(guò)這種方式，極大的提高了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在收斂速度方面所存在的問(wèn)題，同時(shí)也進(jìn)一步提高了診斷速度。

三、結(jié)語(yǔ)

變壓器在供電系統(tǒng)當(dāng)中具有非常重要的地位，是影響供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要元器件，基于此種情況，在本文當(dāng)中筆者對(duì)變壓器常見(jiàn)的故障進(jìn)行了研究與論述，并總結(jié)了對(duì)應(yīng)的解決策略，希望能對(duì)工程技術(shù)人員有所啟發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔文麗.電力變壓器的常見(jiàn)故障診斷技術(shù)研究[J].工程技術(shù)：文摘版， 2016（8）：00130.

[2]史麗敏，高向前.電力變壓器的常見(jiàn)故障診斷技術(shù)研究[J].電子測(cè)試，2016（9）：116117.

[3]劉克東.淺談電力變壓器的常見(jiàn)故障診斷技術(shù)研究[J].科研，2016（11）：00231.

[4]陳偉根.以油中多種氣體為特征量的變壓器絕緣在線監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)研究[D].重慶大學(xué)，2003.

[5]趙小勇.基于特征氣體分層特性的電力變壓器故障診斷技術(shù)研究[J].電氣技術(shù)，2012（11）：1013.

[6]錢(qián)國(guó)超.大型電力變壓器基于信息融合故障診斷技術(shù)的研究[D].重慶大學(xué)，2008.

[7]李瑞九，郭欣.電力變壓器常見(jiàn)故障及診斷技術(shù)的淺析[J].科海故事博覽·科技探索，2014.