分析电力变压器绝缘故障综合诊断方法卜宪磊

分析电力变压器绝缘故障综合诊断方法卜宪磊

卜宪磊

国网江苏省电力公司丰县供电公司221000

摘要：现阶段，我国经济发展速度不断加快，能源消耗能量不断提升，特别是电力能源消耗持续上涨。为了满足社会经济发展、人们生活对电力能源应用的实际需求，越来越多的电力工程投入建设。变压器设备是电力能源输送过程中的挂件设备，可以对输电电压进行有效调节，对保证电网运行安全、稳定有着积极影响。但对电力变压器设备运行进行深入调查发现，运行过程中经常会出现绝缘故障问题，电力变压器设备作用发挥受到了限制。本文就是对电力变压器绝缘故障综合化诊断方法进行深入分析，希望对相关人员有所启示。

关键词：电力变压器；绝缘故障；综合诊断；方法

引言：电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，在实际运行中需要对设备绝缘情况进行全面化的检测，从而了解设备运行中可能存在的不良问题，将电力变压器设备的重要作用良好展现出来。电力变压器绝缘故障综合诊断方法提出后，受到了众多技术人员青睐，并且将其应用于工作实践中去，取得了非常可观成效。这种诊断方法弥补了传统诊断方法存在的不足之处，对促进电力设备诊断技术改革有着积极影响。下面就对相关内容进行详细阐述。

一、电力变压器设备绝缘故障诊断研究目的分析

电力变压器是电网中非常重要的电气设备，通过以往故障案例可以了解到，变压器设备运行中常有故障问题发生，对电网运行安全造成了较深影响，严重情况会导致大范围停电情况产生，而且电力变压器设备故障问题排除难度性也要高于其它电力设备。某供电企业建设完成投入应用的110kV变电站，变压器型号为SSZ9-5000/110，接线方式确定为YN，yn0，dl1.该变电站于2011年10月29日投入运行。在2012年4月3日16时43分12秒，变电站内部237线路过流动作进行重合。16时43分45秒变电站内部10kV侧237线路过流Ⅱ动作（AC相），发生了闸重合运动，多处断路器设备跳开。技术人员及时赶到事故现场，并且立即对现场气体进行的采样，发现现场气体中甲烷成分含量较高，从而初步判断电力变压器设备发生了严重故障问题。

二、电力变压器绝缘故障诊断方法分析

（一）油色谱诊断分析方法

上文叙述中可以了解到，技术人员赶到事故现场后及时对现场瓦斯气样进行了收取，并且对变压器设备上部和下部油样进行了色谱试验分析。技术人员对众多信息数据进行了记录，并且进行可分析表格编制。（见表1）

表1：色谱试验数据

根据色谱试验得到的数据，技术人员进行了以下判断。因为瓦斯气样中烃程度较高，C2H2是总烃的主要构成成分，所以初步判定为电弧放电故障。利用“三比值”的方法对变压器设备故障性质进行评判。对变压器设备上部、下部色谱试验数据进行“三比值”计算，得到三比值编码为“102”，结合以往变压器设备绝缘故障诊断经验和丰富的专业知识，分析可能的典型故障：受到频续流放电的影响，线圈、线匝之间发生了电弧击穿情况，有载分接开关的选择开关切换电流的高能量放电的故障。故障点涉及到了固体绝缘，导致电力变压器设备发生绝缘故障。

（二）高压试验分析

为了进一步的确定电力变压器设备故障发生位置，以及事故产生的实际原因，技术人员还对电力变压器设备进行了诊断性试验。试验项目包含的内容众多，其中包括了绕组电阻、绝缘电阻吸收比、电压比等等。经过试验发现110kV侧与10kV侧绕组电阻和交接时没有存在较大的差异性，进行35kV侧绕组电阻试验过程中发现，A相出现了断线情况，中压对低压变比AB/ab为32．9，B、C相试验数据均未见异常。技术人员经过综合分析可以判定，是在35kV侧A相绕组出现了问题。对电力变压器设备进行返厂进行解体检修。A相绕组第一段第一匝在出头处因匝间短路放电完全烧断，第一段第一匝和第二匝在出头处因匝间短路放电造成部分导线烧断，累计烧断导线14根；第三段与第四段间（出头档）也有部分放电烧蚀；35kV侧A相端部绝缘全部损坏，10kV侧A相绕组上端部靠近的部分绝缘件烧坏，其他绕组绝缘部分存在烧损绕组铜材的颗粒。

（三）防治措施分析

通过技术人员的综合诊断可以了解到，变压器设备运行中10kV侧出现了故障问题，35kV绕组产生了某种频率的过电压。但是电压被限制于134kV内，是当前电力变压器设备完全可以承受的范围，绕组不可能发生损坏。所以应当是变压器设备生产工艺存在缺陷，导致绕组烧毁，绝缘故障问题产生。生产企业需要加强生产工艺把控，并且应用10kV出现故障扩大事故等技术手段，避免故障问题发生对变电站运行造成严重影响。

三、电力变压器绝缘故障诊断优化

（一）以电气试验数据为基础的故障诊断方法

从上文叙述中可以了解到，技术人员在对电力变压器设备故障问题进行诊断过程中进行了高压试验，依据电气试验数据作为电力变压器设备故障诊断依据。具体操作为技术人员发现某一电气试验测量与额定标准范围存在较大差异时，可以初步判定这一项目中可能存在故障问题。这种诊断方法存在明显的不足之处，而且对边界处理有着较高需求。电气试验数据在相间比较与理念比较过程中对故障诊断会有所帮助。综合诊断方法中也借用了模糊的数学方法，对边界进行模糊化的处理，最终通过综合评价方式对多种因素影响下故障问题产生进行全面化、科学化诊断，从而对电气数据试验诊断方法进行优化和改良。

（二）以DGA为基础的综合故障诊断方法

例如技术人员在变压器绝缘故障诊断研究开展中，可以将变压器油中存在的7种特征气体看作是一个7维欧氏空间，诊断人员假设每一种特征气体都存在着相对应的空间坐标。同时，某一特征气体的测量值为ai，并与这一特征气体的坐标值相对应，最终构造出来的空间就是故障征兆空间，7维矢量就是绝缘故障征兆矢量。电力变压器设备实际运行中，每一个矢量、每一种故障类型都存在着较为明显的对应关系，在此环节可以优化原则对这种绝缘故障选择具备典型代表的特征矢量。综合诊断模型建设中，最为重要的就是科学、合理确定评判标准和依据。一般情况下，故障诊断人员经常会采用加权平均方式，也就是如果三种方法最终得到的诊断结果并没有存在较大差距，选取两种诊断方法中都认同的结论，将其最为故障诊断工作开展的最终结论。如果三种检测方法得到的诊断结果存在较大差异，诊断人员需要选择合理方式进行处理。

（三）人工智能变压器绝缘故障诊断

本文笔者积累的了丰富的变电站变压器绝缘故障诊断经验，也深刻的认识到绝缘故障诊断技术需要进行更新和优化。变压器绝缘故障问题产生通常是由众多因素所导致的，需要工作人员具备丰富的工作经验，并且花费大量时间和精力去探索，才能有效解决变压器绝缘故障问题。国内外现阶段就开始进行多种在线监测系统开发，致使人工智能诊断技术产生。该系统可以模仿人的思维，对变压器众多运行数据进行收集和整理，科学的分析多种故障因素之间的联系。对该诊断方法进行引进，可以弥补以往传统传统绝缘故障诊断存在的不足之处。

结语：电力变压器绝缘故障综合诊断方法应用性较强，诊断结果精准性也较为可靠。利用模糊综合评判原理，可以对以试验数据为基础的绝缘故障诊断方法进行优化和改良。科研人员还需要进一步加强研究力度，对综合诊断方法进行优化和改良，为绝缘故障排除提供重要依据。

参考文献

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