电力变压器故障分析与检修措施分析

电力变压器故障分析与检修措施分析

鲁玉

安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽临泉 236400

摘要：作为重要的输变电设备，电力变压器在电力输送中发挥着至关重要的作用，对提高电网运行质量具有关键性作用。但是在电力变压器的运行中，由于各种因素的影响使得其经常出现一些故障问题，如短路故障、渗油故障、跳闸故障、绝缘故障等，如此便会对整个电力网络产生不良影响。故而，为了消除相关故障问题对电力变压器运行带来的影响，应针对不同故障类型及形成原因进行分析，同时提出更加有效的检修措施，切实保障电力变压器的稳定和安全运行。

关键词：电力变压器；故障分析；检修措施

1变压器故障类型

由于变压器是昂贵的电力设备，其出厂和投产运行时都有严格的检测环节，以保障变压器的质量过关，即使偶尔出现机械故障也多为接头等紧固件松动造成的，进而引起过热或放电故障。即使变压器故障种类、划分方式再多，最终也将以过热和放电的形式表现出来，因此着重介绍过热和放电两种故障。

1.1热故障

变压器的作用就是将一次侧能量变化到二次侧，伴随着能量转变的同时也会造成铁芯损耗和绕组损耗，进而使变压器正常运行发热。此时变压器发出的热量在绝缘油的作用下向外部散热达到热平衡效果，不会破坏内部绝缘材料的性能，但是一旦超过散热能力，变压器内部就会出现过热现象。当变压器局部温度迅速升高时会导致此部位绝缘材料劣化，但是不会立即对变压器造成致命损伤，若长时间没有发现和解决此局部过热故障，绝缘材料强度下降且温度聚集出现高温过热，使得变压器损毁。变压器的发热部位从低温过热经一段时间延迟后变为高温过热，是典型的潜伏性故障，因此应该提高变压器的故障识别精度，以最大程度的解决潜伏性故障使变压器可以稳定安全工作减少经济损失。

1.2电故障

变压器的绝缘材料在高电压应力作用下造成裂解损坏形成电性故障，进而对变压器造成更大伤害。根据放电能量的密度不同，可分为局部、低能和高能放电三种故障，其产生原因为：直接损坏是放电产生的电流直接轰击绝缘，使绝缘部分从局部破坏至最终击穿；间接损坏由放电产生的电化学作用释放的氮氧化物、臭氧等活性气体对绝缘材料的腐蚀造成的。局部放电是电故障的前奏，在内部绝缘材料的局部位置形成电桥，放电能量密度低，局部放电经过一段时间的恶性循环放电后，使变压器内部器件进一步恶化至变压器造成损坏；低能放电的能量密度不大，短时间内不会造成绝缘击穿；高能放电具有突发性、放电能量密度大易造成绝缘击穿，对变压器内部设备造成的损伤是不可逆的。综上，局部放电经过一段时间的缓冲聚集能量后才造成绝缘严重损毁至击穿，也属于潜伏性故障的一种。低能放电也应及时发现处理否则此放电处周围的绝缘材料会逐渐被烧毁，故可根据DGA技术进行变压器故障诊断研究，以最大程度的解决良性的潜在故障，避免电故障恶化而造成重大事故。

2电力变压器故障检修措施分析

2.1设备的健康评估

为了保证电力供应的安全性，减少由于经常运维检修造成的成本上升，业内开始对变压器进行健康检查，并进行相关的运维检修设定。其中包括电抗器、断路器、变压器等，制订了相关的工作方案。但由于设备成本高、结构复杂、功能复杂、工作性质各异，使用的状态量太多，呈现出大量的模糊性和不确定性。在发展中，缺乏全面、客观、全面的评价标准。①行业开始运用机器学习和数理统计方法，一般将其分为数学模型来进行客观的计算；②使用机器学习方法，根据训练样本，直接建立状态量与变压器状态评价的预测模型。

2.2检修技术的有效应用

电力设备的维修工作需要合理的检修模式和科学的管理方式才能实现维修综合效益最大化。由变压器类型与故障类型的统计得知，油浸式变压器仍为变压器重点检修对象。结合经济成本和电网可靠性要求，变压器检修采用的方法为日常巡视和状态检修。日常巡检主要通过噪声判断与状态观察。在变压器由于过负荷运行时会产生共振现象，有时甚至会产生谐振；机械部件松动会增大设备振动幅度等都会产生较大、不同于变压器正常稳定运行时的噪声，检修人员可通过不同噪声初步判断变压器的故障类型和位置。状态观察主要通过检修人员日常维护观察设备的优劣状态，如引线接线是否良好、是否发生漏油故障，变压器外壳是否发生形变、变压器套管是否发生裂痕等。另外，可借助仪器观察变压器状态，如利用吸湿计观察变压器受潮状态，利用温度计观察变压器油温度是否正常等。

2.2.1油气分析

油气分析技术在目前的变压器诊断中是一种常用的技术，主要是通过对变压器油气分析，来判断变压器的故障情况。在发生故障之后，工作人员需要先对变压器的外观情况进行检查，如果出现了漏油的情况，工作人员是可以通过表面看出来的，这时，变压器表面会出现油渍，而且会反光。一般来说，目前国内的变压器设备中都设置油位计，若工作人员怀疑出现了漏油的情况，第一反应是对油位计进行检测，若油位计处于正常状态中，那么就需要进行气体的检测。其主要的原理为：变压器在运行过程中，当温度升高时会生成大量的烃类气体，而且温度越高、烃类气体的数量也就会增多，因此，就可以通过对烃类气体的检测来判断变压器的运行状态。

2.2.2超高频检修

为了进一步提高变压器故障检修的效率和质量，工作人员应重视对超高频检修技术的应用，其具体应用主要是进行故障诱因和具体故障位置的分析。在实际执行中，工作人员对故障区域进行局部放电，然后分析采集的放电信息，对诱发故障的因素和具体的故障位置进行确定。但要注意的是，为了保证超高频检修技术的有效应用，需要考虑到变压器内部构造的复杂性特征，并结合具体情况制定可行性的执行计划，这样才能提高检修效果。比如，在检修油浸式变压器的过程中，先要对其故障进行初步判断和分析，然后制定相应的检修技术方案，为超高频检修工作能够顺利开展打下良好基础，进而保障变压器的良好运行。

2.2.3红外光谱技术

红外光谱技术是一种相对比较先进的技术，其效果也得到了业内人士认可。电力变压器在运行中本身会释放出大量的氢气，常规的检测方式会受到氢气的干扰，进而导致检测精度的降低，这种技术氢气是无法干扰到相关设备的，而且其精确度更高。在目前的应用实践中，这类仪器已经非常成熟，这些仪器都是基于红外光谱技术而工作的，而且仪器的成本不高，质量较好，操作简单，技术人员也不需要掌握特殊的技能，只要按照操作流程，做好气体的收集，然后用设备检测就行了，因此该技术在目前的变压器检测中应用较为广泛。

2.2.4超声波检修

超声波检修指的是运用超声波技术对变压器的工况状态进行检修，尤其是对油浸式变压器的检修中，这种技术的应用可以大幅提高检修工作的质效。在开展超声波检修工作的过程中，需要将采集的信号转化为电信号，随后对其进行深入分析。为了保证超声波检修的效果，应避开变电站电磁信号的干扰，否则可能会影响到检修数据的准确性与可靠性。此外，从目前超声波检修工作的开展情况来看，其综合灵敏度不是很高，所以应用的可靠性与有效性还需通过进一步的优化。

3结束语

总之，变压器作为电力系统重要组成部分，对电力系统运行的稳定性具有一定的影响，甚至有着决定性作用。伴随我国电力市场的变化与国家对智能电网的需求改变，对变压器的故障处理与维修需要依托于更先进的电气试验技术，对具体的故障和位置实行有效的方案，保障变压器在日常工作运行中的稳定性，同时具备更宽泛的保护范围，一定程度上减少事故发生的次数。

参考文献

[1]王杰峰,李洵,舒彧,等.电力变压器故障智能化诊断技术综述[J].上海电力大学学报,2022,38(05):518-522.

[2]付文波.电力变压器的故障诊断与检修策略[J].低碳世界,2021,11(11):35-36.