油浸式變壓器的故障診斷探究

陳棟

摘要：在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，油浸式的變壓器占據(jù)著較大的比例，在對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性保證方面有著一定作用，可以維持電力供應(yīng)的穩(wěn)定。所以就電力企業(yè)來講，還需要加強油浸式電力變壓器的故障分析和研究，加強故障應(yīng)對處理，保證整體供電質(zhì)量。本文主要從作者實際工作經(jīng)驗入手，分析油浸式的變壓器故障診斷方法，希望對有關(guān)從業(yè)人員帶來幫助。

關(guān)鍵詞：油浸式;電力變壓器;故障診斷

前言：

電力變壓器可以說是電力系統(tǒng)重要的組成部分，也是電力系統(tǒng)中價格高昂的設(shè)備，若是產(chǎn)生問題將會造成整體供電系統(tǒng)受到影響，對人民正常的生活生產(chǎn)用電有所影響。因為電力變壓器的故障檢修期需要半年以上，花費時間、資金比較多，所以我們還需嚴(yán)格落實電力變壓器檢修的工作。從當(dāng)前情況進行分析，常見的電力變壓器中油浸式變壓器的故障問題出現(xiàn)有著嚴(yán)重影響，應(yīng)做好油浸式的變壓器故障診斷，對其中的安全隱患問題及時發(fā)現(xiàn)，進而有效的降低供電事故出現(xiàn)概率，減少供電單位成本的投入，對設(shè)備整體使用壽命進行延長，保證人們正常的生活生產(chǎn)用電。

1 油浸式變壓器的特點分析

1.1 結(jié)構(gòu)

油浸式的變壓器絕大部分都是電力變壓器，在絕緣油中浸泡著繞組和鐵芯，從而可以讓繞組和鐵芯不會出現(xiàn)腐蝕生銹現(xiàn)象。同時也可以引出繞組配備的絕緣套，還能夠成功的連接外界電路。其中繞組和鐵芯在變壓器組件中都是非常重要的，一般鐵芯都是由電工鋼片組成的，在整個設(shè)備結(jié)構(gòu)中有很大的支撐作用，電壓繞組分為高、中、低三種，每種電壓的轉(zhuǎn)換也可以得到有效實現(xiàn)，在對絕緣物質(zhì)進行合理利用，然后隔離絕緣處理繞組和鐵芯。通常油浸式變壓器比較常用礦物油，從而可以有效的絕緣保護變壓器，經(jīng)過隔絕開空氣，進而避免產(chǎn)生老化、銹蝕的問題，有效的延長其使用壽命。

1.2 性能特點

第一，在油浸式變壓器的低壓繞組中比較適合用小容量的銅導(dǎo)線，而銅箔繞抽的圓筒式結(jié)構(gòu)和多層圓筒式結(jié)構(gòu)在中高娃的繞組中是比較常見的，不僅可以讓漏磁問題發(fā)生的幾率有所下降，而且也可以在一定程度上讓繞組的平衡性能夠增加，同時也可以在有效促使機械能力和抗短路能力有所增強，還有利于保障了油浸式變壓器的應(yīng)用的安全性，進而提高了油浸式變壓器利用效率。第二，相關(guān)的鐵芯和繞組的保護工作要做好，在自動化鎖防螺母的應(yīng)用中，需要緊固容器自身和低壓引線的重要部位，再對不吊心結(jié)構(gòu)進行合理利用，促使運輸中帶來的損壞有所減少，進一步增強了變壓器的可靠性和穩(wěn)定性。第三，對真空干燥方法進行合理利用，同時線圈和鐵芯的處理工作也要做好，當(dāng)對變壓器油進行處理時主要運用了空油和注油方法，因而讓變壓器的內(nèi)部壓力和潮氣有所降低，對變壓器的使用壽命有所延長。第四，對波紋片油箱進行合理的處理，然后根據(jù)實際情況對溫度的變化進行補償處理，從而對體積的影響有所降低，并且讓水分和空氣進行隔絕處理，從而有利于絕緣保護性能夠進一步加強。第五，對各種有效措施進行綜合處理，然后采取相關(guān)的措施來保護變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在控制維護成本的同時促進整體使用壽命的增長。

2 油浸式變壓器故障問題的分析及其劃分

油浸式變壓器故障分為內(nèi)部故障、外部的故障。內(nèi)部故障通常發(fā)生在油箱內(nèi)部，故障類型是油箱內(nèi)部各繞組產(chǎn)生短路的情況和接地故障。外部的故障是變壓器油箱外部絕緣體、線路故障，絕緣套管閃絡(luò)或是斷開引起的接地短路故障、線路之間的故障，使得變壓器內(nèi)部線路產(chǎn)生變形。變壓器內(nèi)部故障有熱故障、電故障。熱故障是因為變壓器的內(nèi)部局部過熱，溫度的逐漸升高，使得損壞了變壓器的內(nèi)部零件，結(jié)合其溫度將其分為輕度過熱、低溫過熱、中溫過熱、高溫過熱。在出現(xiàn)變壓器溫度上升的時候，還需采取有關(guān)措施降溫處理，保證變壓器正常工作。電路故障是變壓器內(nèi)部在高電壓、高電流情況下，對設(shè)備自身絕緣強度的降低，使得出現(xiàn)運行故障，電故障按照所出現(xiàn)的故障部位不同，有局部電故障、高能電弧的放電故障、火花放電故障。

3 油浸式變壓器的故障診斷分析

3.1 油色譜分析方法

如果說在油浸式電力變壓器中采用油色譜檢測方法做好故障的檢測，若是產(chǎn)生故障問題，那么還需進一步開展檢測工作，確定故障問題。檢測變壓器繞組直流電阻，檢測油浸式的變壓器在空載運行時的電流、損耗情況，做好跟蹤檢測變壓器局部放電問題，檢測變壓器附屬零件老化程度，檢測油浸式電力變壓器油中的含水量、含氣量、油介質(zhì)損耗情況。

3.2 絕緣性能的檢測

油浸式的變壓器絕緣性能夠檢測出是否存在著受潮故障，經(jīng)過變壓器絕緣電阻、介質(zhì)損耗進行檢測，經(jīng)過油浸式電力變壓器的含水量、含氣量、擊穿電壓等的檢測，判斷是否出現(xiàn)故障問題。

3.3 油中溶解氣體的分析方法

油中溶解氣體的分析方法還稱為是DGA方法，原理在于經(jīng)過變壓器油中溶解氣體成分、濃度，將其作為依據(jù)和故障類型進行對比，判斷變壓器內(nèi)部潛在故障。油中溶解氣體分析方法在我國已經(jīng)由40余年的歷史，是變壓器內(nèi)部故障診斷應(yīng)用中最早的一種技術(shù)方法，可以對應(yīng)用經(jīng)驗的積累。

在變壓器運行階段，變壓器油中的溶解氣體是由氧氣、氮氣所組成的，變壓器內(nèi)部絕緣材料是有機化合物，在設(shè)備不斷運行，絕緣材料的軟化粉化，在變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)其他烴類氣體，

使得對變壓器運行的穩(wěn)定系有所影響。在變壓器的內(nèi)部，絕緣系統(tǒng)能夠避免相間短路、接地短路等。在變壓器內(nèi)部復(fù)雜的時候，氫原子和自由基快速結(jié)合在一起，出現(xiàn)氫氣、烴類氣體，例如：甲烷、乙炔、乙烯等，人們稱為是特殊的氣體。經(jīng)過對變壓器內(nèi)部所形成的氣體分析，診斷變壓器的故障，有著高效性和靈敏性的特點。結(jié)合大量數(shù)據(jù)分析得知，油中溶解氣體的分析方法可以對電力變壓器隱患故障的識別，進而處理故障隱患，避免安全事故問題的出現(xiàn)，進而保證變壓器的運行穩(wěn)定性、安全性。

3.4 人工智能方法

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展下，人工智能技術(shù)逐漸應(yīng)用在電力變壓器的故障診斷中，模糊系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能優(yōu)化算法等等，可以為人工智能技術(shù)在變壓器故障診斷階段的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在當(dāng)前人們嘗試把模糊理論和人工智能技術(shù)結(jié)合在一起，提高故障檢測效率、準(zhǔn)確率。應(yīng)用模糊理論可以實現(xiàn)高效地處理邊界問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反向傳播算法，對變壓器油中的氣體、故障類型進行清晰的識別，專家系統(tǒng)有著較強的邏輯推理、符號處理的能力。在電力系統(tǒng)的運行階段，應(yīng)用生產(chǎn)式規(guī)則知識庫，為電力系統(tǒng)變壓器故障檢測、診斷發(fā)揮出關(guān)鍵作用。

4 加強對油浸式變壓器管理工作

4.1 做好絕緣位置預(yù)防和檢查

第一，變壓器自身產(chǎn)生受潮的問題。在進行清空處理過程中，絕緣部件的周圍是存在著一定水分的。第二，密封不合格，使得繞組絕緣部位的受潮。第三，使用的變壓器如果說氫氣、一氧化碳含量過高，那么在進行制造時產(chǎn)生氣體吸附的問題。變壓器的絕緣故障問題出現(xiàn)是因為受潮造成的，所以我們必須做好絕緣位置的預(yù)防和檢查，在安裝階段減少暴露時間，將其處在干燥的環(huán)境，若是產(chǎn)生滲透的問題，還需及時應(yīng)對，避免出現(xiàn)水汽滲透的問題。

4.2 做好日常的維護處理

對于變壓器的局部放電故障問題出現(xiàn)十分常見，受到電壓作用的影響，絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部空穴連接出現(xiàn)在非管穿性放電?；诖?，變壓器油中的空穴存在著氣體，或是變壓器油不干凈。盡管說，局部放電影響力不是很強，但是依舊存在著一些潛在危害，若是長時間不重視，那么就會造成設(shè)備損壞，因此我們必須落實好日常的維護處理，及時進行排查和處理。

結(jié)束語：

結(jié)合以上分析得知，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，雖然說油浸式的電力變壓器故障診斷方法有離線檢測和在線檢測的方法。但是在實際應(yīng)用的時候，還存在著一些問題，比如說：檢測周期比較長，難以有效的捕捉突發(fā)性的故障問題，使得油浸式的變壓器故障診斷準(zhǔn)確率不高。在人工智能技術(shù)不斷發(fā)展下，有效的提升油浸式變壓器故障診斷的效率，降低供電事故的出現(xiàn)概率，所以有關(guān)單位還需要做好深入研究，盡可能促進變壓器的故障診斷工作有效進步。

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