带电检测技术在变压器状态诊断中的综合应用

带电检测技术在变压器状态诊断中的综合应用
摘要：现如今，我国的电力事业发展迅速，红外测温和超高频带电局部放电检
测是目前较为成熟的带电检测手段。

红外测温能对电气设备故障缺陷及绝缘性能
做出可靠的预测；超高频带电检测可以有效排除干扰信号的影响，对局部放电产
生的脉冲信号无损再现，根据其波形特点可判断故障缺陷的类型。

多种带电检测
手段的综合应用使传统电气设备的预防性试验检修提高到预知性的状态检修，提
高了检修的针对性和效率。

文章结合一起变压器设备缺陷的发现与处理，验证了
多种带电检测手段相结合判断设备缺陷的有效性，为促进带电检测水平的提升提
供了一定参考。

关键词：带电检测技术；变压器状态诊断；综合应用
引言
为了提高设备投运前验收的准确性和设备投运后的可靠性，有必要总结出一
套完善便捷的局部放电检测方案，实现设备投运前交接试验、运行中带电检测等
环节实现局部放电的全过程监控，并通过分析设备特点，优化检测流程，达到缩
短故障判别时间，提高设备运行可靠性的目标。

局部放电带电检测是对电气设备
运行健康状况的重要检测试验项目，目前变电站电气设备局部放电带电检测一般
采用局部放电检测方法普测，重点运行设备定期检测和在线检测装置实时远传检
测信息等方法。

1电力变压器的常见故障
1.1变压器渗油故障
作为变压器在运输过程之中十分常见的故障之一，渗油故障会直接影响运行
里变压器的稳定运作，在出现该故障之后整个电力的稳定性会受到一定的影响，
并且出现较为严重的空气污染以及能源浪费，电力公司的运营成本也无形的增加。

如果站在安全隐患的角度进行分析，如果变压器出现的渗油现象，那么自身的正
常运作会受到严重的破坏，同时如果在产生该故障之后工作人员没有进行及时的
调整就会导致整个机械设备停止运作，并产生严重的损毁，这些都会导致电力资
源的极大浪费，同时也难以真正地满足客户的用电需求。

1.2电路故障
一般来说，变压器的电路故障主要是指该设备在运作的过程之中出现了出口
短路以及内部短路的现象，在产生该故障之后，工作人员需要更换绕组，如果整
个电路故障产生的范围比较广，那么就需要更换所有的绕组，整个故障会造成较
为严重的经济损失和不良影响，因此工作人员必须要严格按照相关设备检修的实
际情况对变压器进行及时的维修以及管理。

1.3绕组故障
绕组故障产生的原因以及类型相对比较复杂，其中主要包括相间短路接头，
焊接部位开裂，绕组接地，扎间短路以及不同的短线，之所以会出现这一故障主
要在绕组部位之中出现了许多的灰尘以及不同的杂物，变压器的绝缘部分受到了
影响。

同时，如果设备的使用时间比较长那么也会出现绝缘老化并导致匝间放电
故障。

除此之外，对于变压器来说，实际的机械强度不满足相应的运作要求，绝
缘部分受到了严重的损害，出现了绕组变形，如果降雨量比较充沛，那么绕组就
会潮湿，同时变压器的温度急剧上升，最终导致绕组故障的产生。

1.4接头过热故障
这一故障主要是指变压器的在接头出现的温度急剧上升的现象，作为整个变
压器设备之中的关键环节，接头的正常运作也会直接影响电力系统的稳定供应。

一般来说，大部分的电力事故主要是因为变压器的在接头出现了连接不稳定的现象，接头部位的温度迅速上升，出现了烧断的现象导致整个变压器难以实现稳定
的运作，严重影响着电力企业自身的发展。

为了有效地避免出现这一故障，工作
人员必须要在接头管理的过程之中进行细致的分析，保障整个接头部分温度的稳
定性。

2变压器故障检测技术
2.1气相色谱仪技术
许多的电力企业在稳定运作的过程之中，为了有效地避免各类故障所带来的
影响以及损失开始积极的采取气相色谱仪技术，通过这种技术来分析检测混合气
体之中的不同组成部分。

不可否认，该技术的应用能够有效的促进工作效率的提升，同时还能够真正的实现安全可靠和操作简便。

另外结合相关的实践调查可以
看出，气相色谱仪技术获得了广泛的应用。

在进行气体检测技术应用的过程之中，许多工作人员可以通过高分子膜来实现油气的有效分离，另外高分子聚合物还能
够直接透过变压器油中溶解的气体来平衡整个变压器设备，保证变压器设备的稳
定运作。

当然，如果情况较为特殊并且需要用到变压器，对不同的气体进行检测
就可以采取纳米晶型半导体传感器，通过这种形式来促进气体的扩散，更好地实
现整个设备的稳定运作。

2.2红外光谱技术
检修人员可以利用红外光谱来进行有效的检测，该技术的运用以及精确度相
对比较高，同时检测速度快，后期的维修环节较为简单，因此能够有效的保障整
个电力变压器故障的及时检测，充分地发挥不同技术的作用。

从目前来看，在应
用红外光谱技术的过程之中，电力检修人员可以结合不同的检测仪器将定量分析
与定性分析相结合，了解电力变压器产生故障的真实原因，对不同的气体属性进
行有效的监测，了解检测之后气体能量的具体变化，从目前来看，红外光谱技术
的应用也十分普遍。

2.3声光谱技术
作为电力变压器故障检测技术中的重要组成部分，声光谱技术能够有效地解
决变压器故障检测之中等各类重点以及难点，但是该技术的应用对工作人员个人
的而工作经验要求较高，为了能够有效地避免变压器故障，工作人员可以利用光
声光谱气体检测技术对不同气体的浓度以及含量进行分析，以此来采取针对性的
解决策略。

3案例分析
2014年7月25日对某变电站2浩变压器开展例行油色谱带电检测，总烃含
量为512.1μL/L，7月26日复测总烃585.89μL/L，总烃较前一日增长73.79μL/L。

计算总烃绝对产气速率为1717mL/天，相对产气速率为475%/月。

根据三比值法
判断2号主变压器内有超过700℃高温过热缺陷，于是使用了油色谱法，红外成
像法，铁心接地电流法联合检测的方法对此主变压器局部放电缺陷进行了检测。

3.1缺陷发现
7月25日，由于发现此变电站2号主变油色谱异常，因此查询此变压器历史
油色谱检测结果如表2所示。

通过表2可以看出，7月25日测试结果较之前结果各项指标均升高，其中总烃含量为512.1μL/L（注意值为150μL/L），超标较严重；C2H2为2.54μL/L（注意值为5μL/L），未超标，但增长较快，怀疑变压器本体内
部存在局部放电。

3.2应对措施
7月25日下午完成铁心接地电流检测，测量值为0.9mA，为正常值（正常值为小于100mA），由此排除铁心多点接地故障。

7月25日夜间进行2号主变红外专项检测，红外测试显示主变35kV套管A相接头110℃，C相158℃，B相正常为46.7℃，其他部位测试结果正常。

结语
综上所述，得到以下结论：1、导体连接部位发热缺陷通常是异常电流所致，但此次导体连接处发热为接触不良电压放电所致，通过红外检测发现异常发热再结合超高频局放检测能够迅速定位此类接触不良问题；2、采用多种带电检测手段对电气设备进行缺陷检查，相比常规的停电检查，能及时发现和定位设备存在的隐患和缺陷，识别缺陷类型和严重程度，是提高检修质量的有效手段；3、现场判断缺陷类型时，应结合系统运行方式、设备类型、异常部位特点等因素进行综合分析。

参考文献：
[1]张文涛，风文超.电力变压器日常检查及故障分析[A].土木建筑学术文库（第15卷）[C].2011.
[2]殷战稳.电力变压器的原边接地故障分析[A].煤矿机电一体化新技术2011学术年会论文集[C].2011.。