电力变压器状态评估及故障诊断方法研究王洪杰

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究王洪杰

王洪杰

国网山东省电力公司东明县供电公司山东菏泽274500

摘要：随着我国电网的快速发展，越来越多先进的变压器投入到电网的运行当中，比如单台高电压和大容量的变压器等，因为电力变压器在电力系统中的重要地位，而在运输、制造、安装和维修等因素都会造成变压器故障的产生，给电力系统造成严重的危害，使得产生大规模的停电，给国民经济和电力系统都会带来巨大的经济损失，所以，对于电力系统来说，做好电力变压器的日常维护和提高电力变压器的可靠性具有很大的意义。

关键词：电力变压器；状态检修；故障诊断

1强化电力变压器状态检修的必要性

1.1状态检修以可靠性和预防性为中心。状态检修基于对设备运行状态的掌握，可以做到该修必修，增强了对事故的预防性，从而有利于节约人力和物力，尽可能的降低停电检修时间和因此带来的损失，为电网的效益提升做出贡献。

1.2状态检修降低了因检修引发其它故障的可能性。由于状态检修提高了对事故的预见性，降低了对电力变压器盲目停电检修带来的损失，也降低了停电检修时，引发其它故障的可能性，从而更加有利于系统内运行变压器的寿命和经济运行水平。

2电力变压器出现故障的原因分析

2.1线路温度过高

供电线路温度过高，是引起电力变压器出现故障的一大主要原因。在电力变压器运转期间，由于各线圈之间的电磁感应现象，使得供电线圈之间产生感应电流，从而出现供电线路温度过高的问题。在供电过程中，一旦出现这种现象，就会很容易引起供电线路的短路，对电力变压器的正常工作造成不利影响。

2.2绝缘问题的出现

由于受到外界不利因素的干扰，电力变压器在工作过程中会很容易出现绝缘现象。与其他电气设备不同的是，电力变压器是直接在自然环境中进行工作的，由于长期受到风雨的侵蚀，雨水会逐渐渗入到设备的内部，使电力变压器内部的元器件处在一个相对潮湿的工作环境中，最终引发电力变压器绝缘问题的出现。

2.3线路受损问题的出现

如果电力变压器的工作负荷过大或者运转时间过长的话，会很容易对供电线路造成损坏，使电力变压器的正常工作受到影响。一旦电力变压器出现线路受损问题，它的内部线圈就会出现变形，从而引发供电线路的短路，导致电力变压器出现故障。

3电力变压器状态评估方法

3.1分析油中的色谱图

变压器的局部过热或者局部放电的现象可以通过分析油中气体的色谱图得出，但是油中气体的色谱图有一个缺陷，就是不能即时的反映出由于绕组形变而引起的变压器局部过热或者局部放电的现象。

3.2水分检测、分析

检测水分时可以直接检测油箱和储油柜含有的水分，这样也可以间接测出纸绝缘中含有的水分。

3.3温度检测

油箱表面和套管的温度可以使用可靠性高、方便快捷的红外测温仪进行检测。一般铁心的电流、气体的色谱、绕组线圈的电阻等可以很好的体现变压器中的温度。通常来说，直接测量电阻值不如测量气体色谱图精确。

3.4变压器的位移和形变的检测

检测变压器内部某部位的位移和形变可以通过两种方式，第一种，主要在停电时进行，通过检测绕组的阻抗值参数对绕组发生形变的程度进行评估；第二种，主要是故障录波，变压器的位移和形变主要通过测量在出口处短路时所持续的总时间和电流的数值如何变化来分析。

3.5测量局部放电量实验

变压器的局部放电量实验主要有两种方式：带电监测和停电监测。不停电监测所采用的方法有超声法和电测法，这两种方法可以在不影响变压器正常运行的情况下进行，超声波法就是通过监测局部放电产生的超声波信号，电测法监测的是局部放电产生的电脉冲信号。停电监测的方法就非常容易理解了，具体方式跟前面提到的试验相似。测量局部放电量实验只能从定性角度进行监测，在定量方面还无法做到足够的准确性。

3.6采用新技术进行评估

此项新技术为OLAM技术，引进背景为电力变压器运行状态涉及的信息，这类信息信息量比较大而且信息中数据量和数据间的关系比较复杂，导致用户利用复杂的信息对电力变压器的运行状态评估时显得力不从心、存在很大困难，而OLAM技术可以很好的解决这个问题。为方便数据查询，切块切片、卷取钻取、旋转等多维数据集，OLAM技术可以综合变压器的各类状态信息，把变压器评估状态系统中的数据分为多个层次，分成若干模块。所以，OLAM技术的应用，可以帮助客户梳理故障和状态间的关系，为客户的决策提供帮助，更好的提升电力变压器的状态评估效果。

4电力变压器故障的诊断方法

4.1变压器漏油

变压器漏油是一个对变压器安全运行造成巨大影响的事故，如果发生漏油，将直接导致变压器运行瘫痪，产生环境污染，给企业带来巨大的经济损失，影响国民经济生活。变压器漏油根据大量的经验总结，主要发生在两个位置，一个是油箱的焊接处，一个是油箱的防爆管。防爆管由于结构中存在一个玻璃膜，在变压器运行时产生震动，震动会将玻璃膜震破碎，如果不能及时发现，就会造成漏油的后果。因此后期可以通过加装调压阀来取消安装防爆管所带来的隐患。焊接处漏油往往是因为焊接质量不过关造成，因此一方面要加强焊接工艺，另一方面要加强巡检，及时发现及时处理。

4.2铁芯多处接地

按照相关要求，变压器内部所设置的铁芯部分，不能全部接地，而是只允许一个部分接地，如果发生两处或者多处接地的情况则对于变压器的稳定性非常不利，因此，需要对此问题进行解决。此时，可以将铁芯上的地线全部拆除，或者在油箱和铁芯之间进行电压冲击，将多余的地线烧掉。如果条件允许的情况下可以直接进行开箱检查，并做好日常的检修工作，保证其地线连接的安全性。

4.3接头过热故障

若出现接头过热故障，则会烧断接头，电力变压器进而无法运行。我们通常通过以下方法来解决此故障

（1）利用铜质、铝制的电线。电力变压器的接头一般都是铜质的，但受周围环境的影响较大，若工作环境湿度大，就不能使用铝制电线进行连接，在潮湿的环境，两者会发生化学反应。我们应该在铜质导体与铝制导体进行连接时，一端设为铝制导体，一端设为铜质导体的专用接头。

（2）进行普通连接。当下电力变压器一般都使用的是普通连接，但这就要求连接处必须是一个平面，而且接免必须保持干净清洁，然后在干净无污渍的接面上均匀平稳的涂抹导电涂膏，以确保普通连接可以正常有效的接通。

4.4变压器重瓦斯保护动作的处理方法

当变压器内部发生短路时，故障点的电弧引起高温，造成绝缘物和变压器油分解，产生大量气体，并快速流动，使重瓦斯动作。处理方法：①检查外壳有无异常变形、油枕油面是否正常。②绝缘电阻测试，测量变压器绝缘是否良好。③取油样进行试验。④检查高低压侧引线有无烧伤或短路现象。⑤检查瓦斯继电器有无渗水。

5结语

电网的安全运行是保证稳定、可靠的电力供应的基础。电网瓦解和大面积停电事故，不仅会造成巨大的经济损失，影响人民正常生活，还会危及公共安全，甚至造成严重的社会影响。而电力设备大多故障一般不会在瞬间发生，而是在功能逐步劣化到潜在故障点以后才发展成能够检测到的故障，之后将会加速劣化的进程，直到达到功能故障点而发生事故。这种从潜在故障发展到功能故障之间的时间间隔，称为P-F时间间隔。因此，为了避免电力变压器故障的发生，真实地把握变压器运行状态，必须在P-F之间的时间间隔内进行有效的状态评估。而对于已经发生的故障，我们则通过故障诊断的方法进行有效诊断，找出故障发生原因并进行故障分析，避免变压器的进一步损坏。以上两个方面既相互独立又相互辅助。

参考文献：

王瑞君.电力变压器状态检修及故障诊断方法研究[D].华北电力大学，2013.

[2]田冲.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[J].电子世界，2013，16：38-39.