状态检修技术在变压器故障诊断中的应用 刘江慧

状态检修技术在变压器故障诊断中的应用刘江慧
摘要：近年来，状态检修较定期检修方式越来越受到我国电力企业的欢迎。

状
态诊断技术是把监测获得的技术数据，由计算机数据库和专家系统进行分析、判断，对变压器的状态做出评估和预测，确定最佳检修时间。

关键词：状态检修技术；变压器故障诊断；应用
1导言
传统的变压器检修存在种种弊端，导致变压器难于以可靠的检验和维护工作
实现经济性运行，特别容易因疏漏和过检出现变压器受潮、过热和短路，严重影
响变压器的功能当前检修工作推行状态检修技术，状态检修有利于克服传统检修
方法的不足，以在线检测和寿命评估的方式有效应对变压器各部件检修方向的差
异性，是使得推广的电力设施检测和维护技术.
2传统变压器检修存在的问题
传统变压器检修技术种类繁杂传统检修技术有多种，这是变压器检修工作出
发点的不同而形成的，有的检修工作侧重预防，因此就有预防性检修有的侧重于
周期性检修，因此就存在定期检修的方式有的检修侧重于故障处理，因此就有事
故检修的种类有的检修侧重于检查和巡视，因此有了巡视检查型检修，各种检修
侧重点不同，方法千差万别，难于形成有机的整体，不利于推广，更不利于对变
压器故障和隐患的及时排除，还不利于电力网络稳定地运行。

传统变压器检修技
术问题多样传统的检修技术都存在自身的优点，但同时也有自身不可回避的缺点，例如定期检修会造成周期和寿命长的部件出现过检预防性检修不利于控制变压器
维护的经济成本事故检修属于被动检修，不具有预防和先期干预的主动性巡视检
查型检修会受到巡视方式和检查设备的影响，而出现各种问题和隐患。

并且传统
变压器检修技术和方式中对检修人员的技术能力和素质有着比较高的要求，如果
出现技术不达标和操作不规范将会造成变压器损坏、电网安全事故。

3变压器故障的种类及原因
3.1变压器绝缘部位击穿故障
产生变压器绝缘部位击穿故障的主要原因来自于三个方面：受潮、异物、雷击，当变压器套管、储油柜、防爆筒内有积水的时候，会降低变压器绝缘体抗击
穿的强度，进而产生局部短路；当变压器内部残留导电体、粉尘、杂质等异物时，会在正常的电压下产生放电或磨损问题，进而将绝缘体击穿；当变压器遭受雷电
的突然袭击，较大的电流会引起变压器薄弱的绝缘部位产生击穿，造成短路
3.2变压器过热故障
变压器过热一般是因异常电流而引起的，根据经验涡流、环流、电阻增加、
散热受阻等原因都会产生变压器过热，如果过热不能有效处理将会影响变压器正
常的工作和性能，持续发展会产生电力网络安全问题，并伴有变压器火灾的发生。

3.3变压器短路事故
变压器在运行中受到器件老化、震动、环境剧变等方面的影响会在单项接地、两相对地、两相间、三相间会产生短路的事故，其中最严重的种类为出口处短路，这会严重影响变压器的安全，处置不当或不及时则会造成重大的电网安全事故。

4变压器状态检修的系统结构
有了设备的在线监测数据，加上适当的网络结构和高级分析软件，便形成了
变压器的状态检修系统。

4.1光纤令牌网+modem
当设备出现异常，采集节点测量出信号。

记录几个工频周期的数据，节点上
的网络软件按网络协议将数据打包，通过令牌网传给当地计算机，并在当地计算
机上报警，同时，用专家系统对数据加以分析，判断是何种类型的异常，然后给
出相应的处理建议。

节点数据也可通过modem用拨号的方式传递到远方控制中心，以实现整个系统的数据共享。

4.2基于局域网和C/S结构的状态检修
这一系统是由香港学者提出的，其基本思路是将整个系统分为3层，每层完
成相应的功能。

在当地计算机与远方控制中心之间采用client/server结构。

第1层：现场微控制器，以组为单位，通过传感器监视设备的状态，并对各种方式采
集来的数据进行初步处理。

它们装有32k的RAM，可以存储一定量的信息，并通
过当地网络与当地计算机相连。

第2层：当地控制计算器处理全站设备的状态信息，对由微处理器送上来的数据分门别类进行统计。

通过电话线与远方控制中心
的计算机相连，交换数据。

在这一级还包括对视频信息的管理。

第3层：远方控
制中心计算机提供状态检修的人机界面和整个系统的状态信息。

一些高级的分析
功能，如专家系统等也在这一级实现。

5变压器状态检修技术
变压器作为变电站内最重要的主设备之一，其运行状态对整个系统的安全运
行起着至关重要的作用。

目前随着变压器带电监测新技术的应用，对变压器的运
行状态可以进行严密监测和全过程控制，为变压器的状态检修提供了可靠的技术
保障。

从目前的形式来看带电监测技术主要包括以下几点：第一点局部放电检测；第二点绝缘油相气相色谱分析；第三点，红外线测温技术。

变压器带电检测技术
主要包括局部放电检测、油色谱分析和红外线测温仪技术这三大类。

高频局部放
电检测技术室指使用3～30MHZ的系统带宽对局部放电信号进行采集、分析、判
断的一种检测方法，超声波局部是一种振荡频率高于20KHZ的声波，超声波的波
长较短，传播的方向性较强、故能量较集中。

局部放电检测是一种先进的无损检
测技术，能够在设备不停电的情况下对绝缘状态进行检测，及早发现设备缺陷的
征兆和隐患，有效预防设备事故的发生。

绝缘油气相色谱分析技术是目前世界上
权威性较高的一种对油类电器设备检测的方式。

这种检测技术的优点是可以及早
发现变压器内部的潜伏性故障，从而初步确定故障类型，避免重大事故。

这种方
式的工作原理是当相关的设备的正常运行或者是出现故障的情况下，绝缘油将会
发生分裂而分解成不同的产物，这些产物主要是有一些气体组织和浓度较高的化
学物质组成，通过对这些产物进行分析可以在短时间内得出充油电气设备的内部
情况以及预测是否存在一些潜伏性的问题，对于变压器中常出现的故障情况比如
绝缘导线过热，分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引
起铜过热，铁心漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁心多点接地等高、中、低过
热现象；高湿度、高含气量引起油中低能量密度的局部放电；引线对电位未固定
的部件之间连续火花放电，分接抽头引线和油隙闪络，不同电位之间的油中火花
放电或悬浮电位之间的火花放电引起的低能放电；线圈匝间、层间短路，相间闪络，分接头引线间油隙闪络，引线对箱壳放电，线圈熔断，分接开关飞弧，因环
路电流引起电弧，引线对其他接地体放电等引起的电弧放电。

红外测温仪技术的
优点主要包括，在检测的时候不用出碰到所要检测的设备，而且还可以在设备的
运行当中进行检测，同时还能够做到不用取样，不用把机器拆卸来分析等，这样
的检测技术具有直观准确快速地对设备进行检测的优点，而且还能够测量那些带
电设备的温度变化情况，这样才能够对设备的正常运行进行有科学的检测，同时
确定设备在运行过程当中是否存在故障和安全隐患，通过发现所存在的问题来制
定出相关合理的解决方法和维修方案。

这样也为设备的正常运行提供了有效科学
的技术依据，也是目前最常用的一种检测状态的手段。

6结语
综上所述，变压器检修工作需要以状态检修技术取代传统的检修方式，这样
不但可以提高人、财、物的利用效率，而且可以降低变压器检修的风险，还可以
提高变压器安全的水平，更可以形成变压器状态的全面、动态的数据库，以便更
高的管理层和技术部门及时掌握当前，行业应该在管理思想更新和状态检修技术
运用上下功夫，提高状态检修工作科技和管理含量，实现变压器真正的状态检修，确保变压器性能稳定和安全.
参考文献
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