变压器监测与诊断国内外研究现状讲解
变压器故障检测与诊断技术研究现状
变压器故障检测与诊断技术研究现状摘要：随着社会经济的快速发展，国内电力实业也是乘势发展，在电力系统运行过程中，变压器所扮演的作用也是愈加显著，故障的频发将严重影响到电力系统的可靠性、安全性，加大变压器的高压测试工作，科学分析故障诊断方法的应用十分必要。
基于此，本文主要分析了变压器故障检测与诊断技术。
关键词:变压器故障；故障检测技术；预防措施中图分类号:TM41文献标识码:B引言现代电力系统运行最基本的要求便是安全、优质、经济的开展电能运输，同时变压器也是电力系统最核心的设备之一。
传统的变压器故障检测与诊断技术方法单一、工程实用性不强、故障识别率低等，无法满足我国当前电网系统升级。
针对变压器开展日常故障检测与诊断，是在变压器发生故障之前就能够及时帮助电网工作人员开展修复的必要手段，对电力系统而言具有重要的指导意义。
1概述变压器是常见的电力设备，电压的转换和功率的传输都需要变压器的配合才能实现。
变压器工作环境复杂多变，会因诸多因素的不当发生不同的潜伏性故障。
若不及时发现故障并处理就会使故障的影响扩大。
电力变压器故障诊断技术，顾名思义，其可以检测故障和准确诊断故障。
变压器是一种基于电磁感应原理的电力设备，正常的运行对电力系统安全稳定至关重要，其关系到人们正常生产的工作效率和国民经济的稳定增长。
因此，需要关注变压器的故障类型和原因，利用各种手段找出解决方案才能保障变压器的稳定运行。
目前，国内外学者对变压器故障诊断技术的研究往往只注重诊断的速度，而忽略故障诊断的精度，且对设备故障诊断的具体应用缺乏研究[1]。
2变压器故障类型及其检修方法2.1变压器渗漏油故障及其检修方法(1)漏油。
当看到变压器表面出现黑色液体或发光的时候，应该考虑变压器是否出现漏油情况，通常情况下变压器都装有油位计，可以从油位计的数值上判断是否出现漏油。
(2)通过人体感官去查看变压器的温度。
(3)呼吸器的吸湿剂严重变色。
变压器吸湿剂严重变色多数是因为受潮、垫圈损坏、呼吸器破损、倒油太多等。
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析摘要:伴随着当前国内社会市场经济的快速发展，我国也加大了电力工程项目的建设，电力设施作为人们日常生活及企业生产经营密切关联的设施，会为社会企业和社会公众提供基础的电能资源。
因此，社会公众更加关注于目前电力系统运行的安全性。
本篇文章重点论述分析的电力变压器运行中出现的故障，同时提出了合理故障检测技术，为电力公司未来长远的发展，及电力系统稳健的运营而提供了必要的保障支持。
关键词:电力变压器；常见故障；故障检测；技术分析引言:电力变压设备常见的故障有电路故障及绕组的故障，变压设备内的接头过热的故障类型，需要电力工作人员加强对变电器常见故障的分析，了解故障发生的更精准确定故障的位置，才能够消除故障，给整个电路系统带来的不良影响。
优化创新故障检测方法，使用在线检测、红外检测和气相色谱检测等先进高科技技术，提高故障检测的精准度，精准分析故障显示的原因。
一、现阶段电力变压器常见故障（一）电路故障一般电力网络在运转期间，如果电力变压装置中发生了线路型的故障。
线路故障大多数都是线路的短路或者线路的断路，就会造成设备零部件不能够正常运转，使电力系统出现运作混乱，这也是目前变压器内部常见类型的设备故障问题。
但是不同故障发生的位置也千差万别。
通过一些调研数据的分析，也就发现出现线路故障，也是目前设备内部最常见的一类故障。
因而当发生此类故障时，如果故障影响的范围比较小，那么工作人员只需要更换一些故障位置的线路。
如果整个电缆故障产生范围比较大，那么相关人员就要通过对现有的绕组进行及时更换，这样才能够降低安全事故发生的概率，将保证周边人们生命财产安全[1]。
（二）绕组故障相对于传统线路故障来讲，绕组型的故障出现的原因相对比较复杂，而且产生的故障类型多种多样，包含了线组短路接头故障，以及绕组出线的短路故障和绕组接地的故障等等。
通过一些调研分析发现，造成绕组故障产生原因多是在电力网络的运转期间，时间过长而出现了绝缘层老化的问题。
变压器监测与诊断国内外研究现状
2.变压器局部放电在线监测的研究 现状
变压器局部放电简介
变压器局部放电是反映高压电气设备状态的 一个重要标志，因为很多故障均产生局部放电 。局部放电最能有效反映变压器内部的绝缘状 况,对500kV超高压系统及特高压系统的大型电 力变压器可靠性监测来说,局部放电在线监测非 常有效。
基于GPRS的变压器远程监测技术 研究现状
1.国外研究现状
1997年1月,基于因特网的首届工业远程诊断 研讨会由美国斯坦福大学和麻省理工学院联合主 办,建立了一个限于合作者之间的远程诊断示范系 统。
美国的NavadaBently公司所开发的 Datamanager2000,这是一个完善而先进的系统, 该系统可以通过网络动态数据交换(NetDDE)的方 式向远程终端发送设备运行状态信息。
NationalInstruments公司在其虚拟仪器产品 中增加了与因特网连接的接口,可以通过WWW、 Email、FTP方式发送测试信息,实现了远程的设备 状态监测与诊断。
2.国内研究现状
在国内变压器的远程监测与诊断的应用研究目前还刚开始,如西南交通大 学的童晓阳等人提出了用Web技术来实现变压器的故障诊断系统。山东电
绕组热点的在线监测； GaldiV， IppolitoL 等人提出了利用径向基函数神经网络建立的过载时热点温 度预测模型能根据实际情况增减网络输入信号,灵活性与可靠性有较 大提高。
在国内，如陈津,高立桐等人研制了智能型变压器温度保护装 置，西安交通大学的常炳国等人建立了基于模糊神经网络的热点 状态综合判断模型。
力研究院辜超等人开发了基于Internet的远程变压器专家系统软件，清华大
学的何航卫等人通过在现有的系统基础上加入网络通讯组件来实现远程诊断。
变压器监测与诊断国内外研究现状
变压器监测与诊断国内外研究现状变压器是电力系统中重要的电力设备之一，负责将电能从高电压传输到低电压，同时保证电能的质量和安全。
随着电力系统的发展和变压器的智能化，对变压器的监测与诊断研究也日益重要。
本文将介绍变压器监测与诊断的国内外研究现状。
国外变压器监测与诊断研究主要集中在以下几个方面：变压器绝缘状况、变压器局部放电、变压器故障诊断、变压器油品分析和变压器热状态监测。
首先，变压器绝缘状况是变压器故障预测与诊断的重要环节。
国外研究者通过测量变压器绕组内部绝缘介质的频电流特性、极化分析和绝缘介质破坏特性等参数，对变压器的绝缘状况进行评估和预测。
其次，变压器局部放电是变压器故障诊断的重要指标之一、通过监测变压器内部的局部放电信号，研究者可以判断绝缘结构的损坏程度和变压器未来的故障可能性。
此外，变压器故障诊断也是研究的重点之一、国外的研究主要通过监测变压器的电参数变化、声、振动和红外热像等非电参数的变化来进行故障检测和定位。
同时，变压器油品分析也是变压器监测与诊断的重要手段之一、通过监测变压器油中的溶解气体、微量元素和有机酸等指标，可以对变压器的故障情况进行评估和预测。
最后，变压器热状态监测是变压器运行状态监控的重要手段之一、国外研究者通过监测变压器的温度变化和热像图像，可以判断变压器的运行状态和散热情况是否正常。
与国外相比，国内的变压器监测与诊断研究相对滞后。
主要原因在于国内变压器智能化水平相对较低，变压器的监测与诊断手段有限。
目前国内的研究主要集中在变压器局部放电和油品分析方面，但对于其他诊断手段的研究还相对较少。
综上所述，变压器监测与诊断在电力系统中具有重要的应用价值。
国外的研究主要集中在变压器绝缘状况、局部放电、故障诊断、油品分析和热状态监测等方面，而国内的研究相对滞后。
随着电力系统的发展和变压器智能化水平的提高，相信国内的变压器监测与诊断研究会有更大的突破和发展。
探讨电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势
探讨电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势摘要:在我国电力系统中使用电力交流变压器一直扮演着一个极为重要的技术角色，各行各业对整个电力系统都同样存在着极大的技术依赖性。
随着现代电力系统向更大更小规模应用方向的快速发展，我国的现代电力系统正在不断致力于及时诊断电源变压器的异常故障与及时检修电力机械泵的运行异常状态，可以有效地地实现其向我国现代电力系统的新型转变，是不断提高我国电力设备的设计科学性和使用合理性的重要技术基础，并在质量管理水平上也因此起到了一定积极的促进作用，是今后我国电力系统行业发展的大必然趋势。
关键词：电力变压器；故障检测技术；现状；发展趋势引言作为整个电力系统设备中的关键组成部分，变压器的稳定正常运作对充分发挥动力电气设备的经济作用以及社会价值作用有着关键的重要影响，对于我国电力行业公司来说，在深入实践正常运作的整个过程之中也就需要积极地探索引进先进的电力变压器检测设备，严格按照各项实施工作需要落实的相关实质措施要求，采取技术水平较高的先进变压器设备故障风险检测处理技术，通过研究建立良性正常运作的安全管理机制等才来充分发挥我国电力公司变压器设备应有的保障作用，只有这样才真正能够从一个整体上有效促进我国电力系统的运行稳定性，实现安全上网供电以及正常并网供电。
1电力系统常用变压器的故障类型1.1变压器渗油漏油电力系统变压器出现渗漏供油系统漏油不仅可能会严重影响整个电力传输线路的正常工作运行，它会给整个电力行业造成重大经济损失，影响他人的正常生活和用电，还可能对大气健康造成严重的空气污染。
在汽车制造中使用变压器连接油箱时，很容易发现在第一次焊接时双面或多面油箱连接点焊有很多缝隙，因此很容易焊接并导致整个燃油箱漏油。
另外，如果高压柴油机衬套和阀门等关键部位的橡胶垫安装不当，可能直接导致柴油机变压器漏油。
不仅如此，由于变压器内部母线的张力和高压防爆管内部引线的泄漏而导致的高，中，低压侧管的引线长度短，也是造成这种情况的主要原因。
略谈变压器的在线监测
变压器故障检测与诊断技术研究现状
变压器故障检测与诊断技术研究现状摘要：随着电力需求的日渐增加和电网构成的日趋复杂，为了满足电力供配电需求，电网中涉及的电力设备和设施越来越多。
大型变压器在电网中兼具电能传输、电力分配和电压转换等多重功能，若出现故障，将会影响正常的供配电，给人们的生产生活带来极为不利的影响。
因此，为确保大型变压器在电网中正常工作，提高其运行可靠性，日常工作中要利用现代化技术来进行变压器的状态监测和故障诊断，从而快速处理变压器的异常情况，使其第一时间恢复正常运行。
关键词：变压器故障检测诊断技术中图分类号：TM411 文献标识码：A引言如今，电力系统在社会发展中十分重要，电力变压器是电力系统中最重要的设备之一。
它主要负责电力传输、分配电压及转换电压等功能，它的安全能够保障电力系统的正常运行。
因此电力工作人员必须减少电力变压器的故障发生，防止电力变压器事故。
本文运用现代技术和科学的方法，对电力变压器故障进行详细分析和做出解决方案，提高电力产业的发展。
1电力变压器故障的原因分析1.1电力系统存在电路温度过高电力系统正常运转情况下，如果供电线路温度过高，将会造成电力变压器严重的故障，甚至会造成大面积停电。
在变压器正常运转时，由于各个线圈间的电磁感应，使线圈产生感应电流，从而是供线电路温度过高，就造成线路短路，对变压器的正常工作会造成严重影响，对电力系统造成不良后果。
1.2电力变压器存在漏油现象由于电力变压器长时间的超负荷工作，就会使线路损坏，甚至造成漏油现象。
如果漏油现象不能够及时解决，会使电力变压器运转不流畅，造成机器间歇性运转，产生电力系统电压不稳定等问题，因此需要及时检查出漏油现象和找到解决办法，减少变压器故障，提高电力系统用电需求。
1.3电力变压器监测不准确随着经济水平的发展，计算机技术应用到各个行业领域中。
目前的电力系统仍然是传统的视频监控，并不能够及时检测出变压器故障，需要加强电子设备的使用和计算机技术应用，实时监测电力系统，并通过数据参数显示，能够准确查找到变压器的故障地点，并进行检修，避免浪费机器检修时间，提高电力变压器的工作效率。
电力变压器故障检测技术的现状与发展趋势
电力变压器故障检测技术的现状与发展趋势文章分析总结电力变压器的常见故障，并提出变压器故障的检测技术，促进电力变压器故障检测技术的不断优化，方便检测故障问题，同时，针对电力变压器故障检测技术的现状，展望未来的发展前景。
标签：电力变压器；故障检测技术；发展现状；发展趋势现阶段，电力变压器在检修工作中还存在着普遍较低的情况，并没有形成较为规范完整的管理，以至于在日常检修过程中存在较多的缺陷与问题，对电力系统的供电安全性与稳定性产生了严重的影响，制约了电力企业的健康持续性发展。
所以加强变压器检修相关问题的深入研究，并提出针对性的解决处理措施，对提升供电稳定性，促进电力企业发展产生了积极的作用。
一、电力变压器故障检测技术要点（一）变压器绝缘故障检修变压器绝缘故障是其在运行过程中的常见故障，该故障的出现会对变压器造成一定程度上的损坏，导致变压器无法有效运行。
科学检测变压器的绝缘故障，是促进变压器可靠运行的重要因素。
引起变压器绝缘故障的原因主要包括以下几种：第一，是温度因素。
当前阶段，我国供电企业使用的变压器，实现绝缘的方式还是较为传统的油纸绝缘，该绝缘方式的绝缘效果同温度又有较强的关联性。
当变压器温度达到一定的临界点时，绝缘油纸会进行气体挥发，致使其绝缘效果减弱，无法有效地进行绝缘，致使绝缘故障的发生。
第二，是湿度因素。
部分变压器绝缘体内部存有较低的水分，在变压器运行的过程中，温度会有所上升，继而会导致水分的蒸发，因而造成变压器运行环境湿度增加，在这种环境下运行，会影响绝缘体的性能，时间久了，还会使绝缘体出现变形老化的现象。
第三，是短路问题。
变压器的出口位置，在运行过程中极易发生短路故障，该故障会使变压器内部零件发生一定程度上的变形和位置变化，其绝缘体也会受此影响而发生改变，导致变压器使用寿命降低，故障频发。
（二）超高频检测法局部放电的超高频检测是针对传统检测工艺的缺陷而研发的一种新型检测手段。
其作业时对变压器内由局部放电而产生的超高频电磁波信号进行检测，進而实现对局部放电位置和参数的测定，同时具备良好的抗干扰性。
变压器故障监测与诊断技术研究现状_1
变压器故障监测与诊断技术研究现状发布时间：2022-12-09T07:58:43.464Z 来源：《当代电力文化》2022年第14期作者：管金超1 周正琪1 刘磊2 [导读] 变压器的故障会对电力系统造成危害，随着计算机领域、数字信息化和物联网的不断发展管金超1 周正琪1 刘磊21.泰州海田电气制造有限公司江苏泰州 2253002.南京理工大学泰州科技学院江苏泰州 225300摘要：变压器的故障会对电力系统造成危害，随着计算机领域、数字信息化和物联网的不断发展，新的故障检测与诊断技术可以结合当前科技实现更加高效、智能和专业化。
在现代生产中，电气设备的使用频率逐渐增大，这同时也为供电系统带来了较大的压力，其中的变压器可以保证供电安全与稳定，通过对电压以及电流的调整做到对电力能源的稳定输出。
但如果在运行过程中，变压器自身存在故障问题，则可能引发一系列安全问题，轻则出现设备受损的状况，重则可能影响安全生产，引发一系列安全事故。
为此，对于变压器故障问题的研究十分必要。
在今后的工作中，也需致力于提高变压器的故障诊断能力，保障变压器的运行可靠性，为电力系统的稳定运行提供保障，为生产作业提供可靠的电力能源支持。
关键词：变压器；故障监测；诊断技术引言现如今，在人们的生活工作中，处处都需要用电，因而电力成为社会发展过程中必不可少的一种资源。
在这一背景下，电力企业为了能够获得更为广阔的发展空间，必须要对电力系统进行优化处理，由于现在用电需求量非常大，电力系统在工作过程中，不仅要实现供电的目的，在供电质量方面也需要满足人们的正常工作以及生活。
如果电力系统长时间处于不稳定的状态中，变压器损坏问题可能会经常发生。
而一旦变压器出现问题，则会直接导致供电传输工作受到较大阻碍。
为了能够排除故障隐患，需要借助高压试验进行详细检测，从而顺利找到变压器的故障点，同时还要根据故障情况进行相应的处理，有效保障变压器维持正常的工作状态，促进经济效益的增长。
变压器故障检测与诊断技术研究现状
文章编号：1004-289X(2021)03-0101-03变压器故障检测与诊断技术研究现状林景垞(广东电网有限责任公司佛山供电局变电管理二所，广东佛山528300)摘要：变压器是国家电网，电力系统中最重要的核心设备之一，维护、检修变压器使之稳定正常工作，是电力网络长期稳定高效运行的关键。
文章通过对当前我国电力体系常用变压器最为高发的故障类型进行分析,提出了检测与诊断电力系统变压器故障的方法。
旨在为电力系统变压器故障检测与诊断提供参考。
关键词:变压器故障；故障检测技术;预防措施中图分类号:TM41文献标识码：BPresent Condition of Technical Research of Fault Detectand Diagnosis of Transformers“/N Jing-cha(Foshan Power Supply Bureau,Guangdong Power Netuork Co.Ltd.,Foshan528300,China)Abstract:A transformer is one of the most important equipemnt in the power system of state Grid.The most common failure classes of the transformer in the power system are analyzed in the paper and propose methods of detect and diagnosis fault of the power system transformer.It aims to provide reference for detect and diagnosis of the transformer fault in the power system.Key Words:transformer fault;failure detect technology;preventive measures1引言安全、优质、经济地开展电能运输，是现代电力系统运行的基本要求。
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析1. 引言1.1 研究背景电力变压器作为电力系统中重要的设备，承担着电能传输和分配的重要任务。
随着电力系统的不断发展，变压器故障给电网安全稳定运行带来了严重的影响，甚至可能引发事故。
及时准确地检测变压器的故障是保障电网安全运行的关键。
过去，传统的变压器故障检测方法主要依靠人工巡检和定期检测，存在检测精度低、成本高、效率低下等问题。
随着科技的不断进步和应用，基于机器学习和物联网技术的变压器故障检测逐渐成为研究的热点。
在这样的背景下，开展对电力变压器故障检测技术的研究具有重要的现实意义和深远影响。
通过引入先进的技术手段，提高故障检测的准确性和效率，不仅能够降低电网维护成本，提高设备利用率，同时也能够保障电网的安全稳定运行，推动电力系统的发展和现代化进程。
加强对电力变压器故障检测技术的研究和应用具有重要的意义和价值。
1.2 研究意义电力变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，其正常运行对电力系统的稳定运行至关重要。
电力变压器在长时间运行中会受到各种因素的影响，如负载变化、环境条件变化等，从而导致可能的故障发生。
对电力变压器的故障检测技术的研究具有重要的意义。
通过对电力变压器故障检测技术的研究，可以及时准确地发现电力变压器存在的故障问题，从而采取相应的修复措施，确保电力系统的安全稳定运行。
电力变压器故障检测技术的研究还有助于提高电力系统的运行效率和可靠性，减少故障对电网带来的影响，为提高电力系统的质量和供电可靠性提供技术支持。
通过研究电力变压器的故障检测技术，还能够促进电力设备的智能化、自动化发展，推动电力系统向智能电网方向迈进。
电力变压器故障检测技术的研究具有重要的现实意义和战略意义，对于提高电力系统的运行水平、保障电力供应安全具有深远的意义。
当前，随着物联网、机器学习等新兴技术的发展和应用，电力变压器故障检测技术也正在不断向更高效、更智能的方向发展，因此对其进行深入研究具有重要的意义和价值。
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析1. 引言1.1 背景介绍电力变压器是电力系统中非常重要的设备，其作用是将高压电流通过电磁感应转变成低压电流，以供给不同电压等级的用电设备。
由于变压器长期工作在高压、高温等恶劣环境下，存在着各种潜在的故障风险，如绕组短路、绝缘老化、油泄漏等问题，这些故障如果得不到及时检测和处理，可能会导致设备损坏甚至引发事故。
对电力变压器进行准确、及时的故障检测显得至关重要。
传统的检测方法主要依靠人工巡检和离线试验，这种方法存在工作耗时长、效率低等缺点，无法满足日益提高的故障检测需求。
而现代的检测方法则借助先进的传感技术、信号处理算法和人工智能技术，实现对变压器内部各种参数的在线监测和分析，极大提高了检测效率和准确度。
本文将对电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势进行深入分析，以期为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
【内容结束】1.2 研究目的电力变压器是电力系统中不可或缺的设备，其安全稳定运行对电网的正常运转至关重要。
由于变压器工作环境恶劣、运行时间长等因素，容易出现各种故障，给电网运行带来严重影响。
研究电力变压器故障检测技术具有重要的实际意义。
本文旨在通过对电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势进行分析，探讨如何有效地检测并预防变压器故障，保障电力系统的安全运行。
具体研究目的包括：1. 探讨传统的电力变压器故障检测方法的优缺点，分析其在实际应用中存在的问题；2. 分析现代的电力变压器故障检测技术在提高检测精度、降低成本等方面的优势；3. 分析电力变压器故障检测技术的发展趋势，探讨未来的研究方向和重点。
1.3 意义电力变压器作为电力系统中重要的设备之一，其正常运行对电力系统的稳定运行和安全供电至关重要。
而变压器故障的发生将会给电网带来严重的影响，甚至引发事故，造成重大损失。
及时准确地检测和诊断变压器的故障状态对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。
通过对电力变压器故障检测技术的研究和应用，可以提高变压器的可靠性和安全性，延长其使用寿命，减少事故的发生频率，保障电网的供电质量。
2024年变压器监测与诊断国内外研究现状课件
2024/2/29
9
红外热像监测技术
2024/2/29
红外热像原理
利用红外热像仪捕捉变压器表面的红外辐射信号，将其转换为可 视化的温度分布图像。
热故障识别与定位
通过分析红外热像数据，识别变压器的热故障类型并进行定位。
热像处理技术
采用图像增强、去噪、分割等处理技术，提高红外热像的清晰度 和准确性。
10
03
变压器故障诊断方法
2024/2/29
12
基于专家系统的故障诊断方法
专家系统是一种模拟人类专家决策过程的计算机系统，通过收集、整理、归纳和总结变压器领域的专 家知识和经验，形成故障诊断规则库，并利用推理机进行故障诊断。
专家系统具有知识丰富、推理能力强、可解释性好等优点，但同时也存在知识获取困难、自适应性差等 缺点。
在变压器故障诊断中，支持向量机可 以利用核函数将故障特征映射到高维 空间，从而实现对复杂故障模式的分 类识别。
2024/2/29
15
其他故障诊断方法
2024/2/29
除了上述三种方法外，还有许多其他 变压器故障诊断方法，如基于模糊逻 辑的故障诊断方法、基于粗糙集的故 障诊断方法、基于信号处理的故障诊 断方法等。
2024/2/29
8
油中溶解气体分析技术
油中气体产生机理
研究变压器油在热、电应力作用 下产生的气体及其机理，为故障 诊断提供依据。
气体检测与分离技术
采用色谱、质谱等先进检测技术 ，对油中溶解气体进行定性和定 量分析。
故障诊断方法
基于油中气体分析结果，结合专 家系统、神经网络等方法，实现 变压器的故障诊断。
21
面临的挑战
监测技术局限性
现有监测技术难以全面、准确地反映变压器内部状态，如局部放电 、油中溶解气体等关键参数的实时监测仍存在困难。
变压器振动监测与诊断技术的研究现状及发展
214电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering●基金项目：国家重点研发计划项目(No.2018YFB1501303-01大型海上风电机组及关键部件优化设计及批量化制造、安装调试与运行关键技术)。
电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，根据国家电网统计的数据显示2002-2006年国家电网110kV 及以上电压等级的变压器共发生了162台次事故。
大多为绕组故障，包括使得绕组扭曲、倾斜、塌陷、鼓包和位移等永久失稳变形[1]。
在90年代中后期，国内外对基于变压器振动信号的变压器状态监测技术开展了大量的研究工作。
与传统检测方法不同，振动法对变压器状态进行监测，既能保证监测的在线性，又能同时对变压器的结构状态和电气状态进行监测。
实验证明该方法可广泛应用于各类变压器且故障监测准确率高达80%~90%[2]。
本文将针对基于变压器振动信号的变压器状态监测技术研究现状，从监测机理、数学模型、振动影响因素、振动信号采集及分析和故障状态判断几方面入手，对现有的研究进展进行归纳，同时对不同的研究成果开展局限性分析，拟归纳出较为全面的变压器在线监测研究现状和应用重点。
1 变压器振动机理变压器在运行时，其铁芯和绕组在磁场和电场作用下，分别会受到磁致伸缩形变、洛伦兹力和电动力的作用，周期变化的交变磁场使得铁芯和绕组受力呈现周期性的往复规律，使得铁芯和绕组成为了变压器内部振动源。
绕组和铁芯的振动特性受到自身机械结构和运行状态的影响，在不同的运行状况下体现出不同的振动幅值和频谱。
在此基础上，研究人员提出了基于变压器振动信号的铁芯及绕组状态检测技术[3]。
1.1 几种振动源1.1.1 振动源分类振源分为变压器本体的振动和冷却附件振动，本体振动有：（1）铁芯部件随励磁频率而周期得振动；（2）硅钢片叠片间存在由漏磁产生得电磁吸引力引起铁芯振动；（3）绕组中通过电流，使得绕组在交变磁场下受到周期的电动力作用，产生振动。
变压器故障监测与诊断技术研究现状
变压器故障监测与诊断技术研究现状摘要：变压器的故障会对电力系统造成危害，随着计算机领域、数字信息化和物联网的不断发展，新的故障检测与诊断技术可以结合当前科技实现更加高效、智能和专业化。
将多种检测算法整合，对于提高当前故障检测的准确性具有很大的意义。
关键词：变压器；故障监测；诊断技术；研究现状1变压器故障源头预防1.1日常维护及检修变压器目前使用的恢复模式，与传统的恢复模式不同，恢复模式是一种主动的方法，可以在设备运行时进行测试，从而避免用户正常用电，减少损失，在某种程度上避免变压器故障和风险。
为了解决问题,联系之间的短路初级绕组中可能产生的介质,老旧的开关和探测等技术不断在绕组电阻可以发现绝缘线圈之间的联系和回路的电流也是重要手段探测各种绕组变压器和开关电压平衡。
变压器在不工作或条件不好时产生局部放电，水平和增长率的明显变化可能表明变压器内部正在发生变化，可以通过局部检测放电异常来有效简化维护程序。
1.2安全保护针对变压器短暂封闭,内部温度异常升高,绕组温度过高应立即切断电源系统，导致电源系统故障引起的质量问题,都会用继电保护技术的电力系统观察发送故障或故障发现异常信号,如果得不到,即可能出现故障。
继电器保护通常分为气体、微分和备份保护。
燃气防护主要在油箱内起作用，因为油箱失灵会迅速反应，切断电路，从而在绝缘材料或变压器油爆炸事件发生时提供一些预防和控制作用。
在高压变压器高、中、外压力不平衡的情况下，继电保护主要起作用，从而导致电流平衡，确保变压器的稳定功能。
在某个时候，电路短路了，切断了高级电路，避免了故障线。
防爆管中的玻璃膜可以有效地降低防爆管破裂的风险，因为振动可能会破裂。
低压蛋白质义肢可在每一套装有胶粘剂的封面上涂上密封胶，或用瓷罩代替铜来增加压力。
1.3变压器内油质改进变压器的故障主要是由于变压器油量的下降，导致石油粘度、电介质性能和氧化增加，从而降低了绝缘。
目前，需要在变压器油中添加添加剂或使用纳米介质液体来减少这种缺陷。
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析
电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析摘要：变压器是电力系统中最重要的核心设备之一，维护检修变压器使之稳定正常工作，是电力网络长期稳定高效运行的关键。
变压器是供电系统的关键组成部分，由于变压器的运行方式是不间断运行，因此如何维持变压器的安全运行，杜绝事故的发生，是关系到供电安全的重要任务。
本文主要对几种常见的电力变压器故障类型入手，通过对电力变压器故障检测技术的分析，寻找该领域今后的发展方向，希望能对同类领域的研究有所帮助。
关键词：电力变压器；故障检测技术；发展趋势引言电力变压器是一种调整电压频率的静止电气设备，与其他设备共同组成了电力网络，满足了人们对电能的需求。
电力变压器在长期使用过程中由于零部件损坏、外界因素以及老化等问题会出现故障，不仅影响电力系统的正常运行，也增加了电力系统的安全隐患。
因此，做好电力变压器的故障诊断技术改进十分重要。
1常见的电力变压器故障1.1电力变压器回路故障回路故障是电力变压器常见的故障，主要是由于电力变压器运行时间较长时出现热故障或点故障，导致出现油路、磁路与电路故障。
不仅影响电力变压器的正常运行，还增加了电力系统运行的风险。
1.2电力变压器部位故障电力变压器的部位故障主要可以分为以下4个方面。
一是绝缘故障，产生原因是变压器引线主绝缘受潮而发生击穿，或变压器缺油运作时油箱内的引线暴露在空中造成变压器内部闪络引发绝缘故障。
二是绕组故障，出现原因是电力变压器在长期负荷运行状态下，其绕组绝缘出现老化或脆裂问题，降低了变压器的抗电强度。
当电力变压器多次受到短路冲击时，会导致绕组受力变形，此时一旦遭遇电压波动，就可能导致绕组绝缘击穿，导致电力变压器出现故障。
三是套管故障，指电力变压器内部绝缘套管出现破损问题时，电流的波动导致变压器内部出现短路，进而引发电力变压器故障的现象。
四是分接开关故障，指电力变压器分接开关由于长时间的压力接触导致弹簧出现压力不足的现象，从而使开关连接部分的接触面积逐渐减小，分接开关接触不良而引发短路故障，造成电力变压器故障。
变压器故障诊断研究进展与展望
变压器故障诊断研究进展与展望由于变压器长期在线运行，受外部热、电及其他因素影响，不可避免发生各种故障。
变压器的故障可分为油箱外故障和油箱内故障。
油箱外的故障主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短路。
油箱内的故障包括绕组的相见短路、匝间短路、接地短路及铁芯烧损、接地等。
油箱内发生故障而产生电弧时，不仅烧毁铁心，损坏绕组绝缘，而且产生大量热量，使变压器油和绝缘材料分解出大量气体，导致变压器油箱发生爆炸。
在实际运行中，比较常见的故障形式是变压器套管和引出线上的相间短路及接地短路、绕组的匝问短路，而油箱内发生相间短路的情况比较少。
变压器故障诊断就是针对以上各类故障的诊断预测。
对变压器故障诊断技术进行研究一直是电力工作者的关注热点。
1 变压器测试与监测诊断方法目前，国内外变压器在线监测的范围很广，主要包括：利用光纤传感器进行热点监测；油中可燃气体总量，可分析H2、C H4、C2H6、C2H4、C2H4、CO、CO27种特征气体含量；局部放电，包括电局部放电、声音局部放电、超高频局部放电、静态局部放电；套管的功率因数和电容；冷却装置的功能(例如，风扇、油泵的转换状态等)；油中酸度、温度、湿度；负载电流；绝缘纸的迁移情况和湿度；绕组顶部和底部油温；介电和动力系统的缺陷；结构件的夹紧力；有载调压变压器(Oil·load tap changer，OLTC)的性能和缺陷，包括OLTC声音传播情况、OLTC 分接变换过程中的振动，在线监测OLTC电机驱动性能；铁心接地故障和绕组缺陷；储油柜的油位，通过安装传感器提供油渗漏信息；气体绝缘开关设备全封闭组合电器。
目前，局部放电试验、油中溶解气体分析、绝缘油的特性试验等在变压器状态监测和故障诊断中得到广泛的应用和研究。
从监测数据上看，可以把变压器监测方法分为物理参数测量和化学成分含量分析两个方面。
本节主要介绍几种常用的测量方法和技术。
1．1 物理参数监测1．1．1 红外热成像技术红外热成像技术的原理是自然界中高于绝对零度的物体时时刻刻都会发出红外线，且发出的红外线均带有物体的特征信息，可用于判别物体温度高低和温度分布情况。
电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展
电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展摘要：变压器作为电力传输系统中最核心的设备之一，它的安全运行对保障电网的安全有着至关重要的作用。
变压器常见的故障就是绕组变形，所以绕组变形的检测方法就显得尤其重要，研究绕组变形的检测方法也具有重要意义。
文章重点就电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展进行研究分析，以供参考。
关键词：电力变压器；绕组变形；检测技术；现状引言变压器是电力系统中最重要的设备之一，变压器在运输过程中遭受意外碰撞和冲击，在运行中承受故障状态下的冲击电流均会使变压器的绕组和机械结构受到机械应力的冲击，导致绕组一定程度的变形，运行中造成事故。
由于绕组变形对变压器和电力系统运行的严重危害性，而以往的试验方法又不能有效发现这类缺陷，只能通过吊检来验证，这不仅要花费大量的人力物力，而且对变压器本身也有一定的危害性，况且在现行的电力系统运行情况下，大型变压器的长时间停电也是很困难的，所以能快速测量绕组内部变形的频率响应法提出后，得到国内外有关部门的重视，并积极开展这方面的研究工作。
1电力变压器绕组变形原因分析电力行业标准DL/T911－2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》对绕组变形的定义是：电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等特征。
变压器在遭受短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时，均有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。
在现实情况中，引起变压器绕组变形的因素有很多，主要有以下几种：一是短路故障电流的冲击，变压器在正常运行过程中不可避免的要遭受各种短路故障电流的冲击，特别是出口或者近距离短路的故障，这个时候巨大的短路电流将使绕组受到非常大的电动力，并且此时绕组温度急剧升高，导线的机械强度就会变小，在电动力的作用下，变压器绕组变形甚至破坏；二是变压器在运输、安装等过程中有时会受到机械撞击等外力导致绕组的变形；三是由于保护系统有死区，动作失灵，导致变压器承受稳定短路电流作用的时间变长，从而使绕组变形；四是变压器绕组本身承受短路能力不够，变压器出现短路时，因为绕组本身承受不了短路电流冲击力而发生变形。
2.3 变压器在线监测技术国内外现状
高压电气设备状态检测的国内外研究现状1 引言在电力系统和各种用户系统中，高压电器和开关设备均具有重要的地位和作用，各种高压和开关设备的工作原理和功能各不相同，构成供变电工程的各个组成部分。
随着电力系统的发展，对发、输、供和用电的可靠性要求越来越高。
对高压电气设备的状态检测显得尤为重要。
目前国内外对高压电气设备状态检测主要是针对断路器、容性设备避雷器、变压器等设备进行检测。
断路器中应用最多的是SF6封闭式组合电器，它主要指将断路器、隔离开关、母线和互感器等都是浸泡在高性能绝缘材料中，如真空、SF6气体等，，称为“气体绝缘开关设备”（ GIS，Gas Insulated Switchgear) 。
对高压电器状态检测主要指的是对各种开关设备和电器进行检测，其对整个电力系统的运行起至关重要的作用。
2. 高压电器状态检测的国内外研究现状2.1断路器状态监测的国内外现状高压断路器实时状态监测技术在国内发展的时间不超过10年, 由于断路器状态的好坏, 对电力系统的安全、可靠运行有着直接的影响。
因此, 对断路器的状态监测也是十分必要的。
目前用于评估断路器状态主要采用两种方法: 一是跳闸线圈轮廓法(TCP) , 一是振动监测法。
振动监测法是通用的方法,而TCP 法则是通过考察断路器动作时, 流过跳闸/闭合线圈里的电流波形来获得断路器的状态信息。
因为当断路器处于不同状态时, 会产生不同的电流波形。
2.1.1 GIS中SF6断路器状态的在线检测GIS(Gas Insulated Switchgear)装置是20世纪60年代中期出现的一种新型开关装置。
GIS具有占地面积小、故障率低等优点，已成为高压开关设备的主要发展方向。
GIS技术的应用，使得其核心电力元件——SF6断路器的检修更加困难，所以必须对其中的断路器进行在线状态监测才能做到维修量最小和维护费用最低。
随着技术的不断发展，SF6开关设备运行状态在线检测手段也日益进步，激光检漏和超声局放等新技术的出现，可以在设备不停电的情况下对开关设备状态进行综合在线检测，并对故障点进行精确定位，为现场SF6 开关状态的在线检测提供了新的方法。
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2.基于红外测温的变压器状态监测技术的研究现状
张启清,吕厚余等人提出了电力变压器故障红外 诊断专家系统模型。为变压器故障类型的确定,估 计故障源温度、功率与面积大小以及故障发展趋 势、故障点定位提供了新的研究途径。
三、基于GPRS的变压器远程监测 技术
基于GPRS的变压器远程监测技术简介
随着计算机、网络技术的进步,变压器状态监 测与故障诊断系统也朝着分布式网络化、远程监
测与诊断的方向发展。
基于GPRS的变压器远程监测技术 研究现状
1.国外研究现状
1997年1月,基于因特网的首届工业远程诊断 研讨会由美国斯坦福大学和麻省理工学院联合主 办,建立了一个限于合作者之间的远程诊断示范系 统。 美国的NavadaBently公司所开发的 Datamanager2000,这是一个完善而先进的系统, 该系统可以通过网络动态数据交换(NetDDE)的 方式向远程终端发送设备运行状态信息。 NationalInstruments公司在其虚拟仪器产 品中增加了与因特网连接的接口,可以通过WWW 、Email、FTP方式发送测试信息,实现了远程的 设备状态监测与诊断。
3.变压器绕组热点的在线监测研究 现状
变压器绕组热点温度的测量方法
直接测量法：直接测量法是在绕组靠近导线 部分埋设传感器,由温度测量仪测温。 间接计算法：间接计算法是根据假设的变压 器热模型,结合各国实践经验来估算变压器绕 组的热点温度。
变压器绕组热点温度的测量方法国内外研究现状
在国外，芬兰H1Nordman等人对直接测量法的测量 结果与间接计算法的计算结果进行比较后认为:“采用间 接方法可以在保证一定精度情况下确定热点的温升”。得 出的热点温度值具有相当的准确性，现在国内外已经把人 工智能技术应用于变压器绕组热点的在线监测； GaldiV ， IppolitoL 等人提出了利用径向基函数神经网络建立的过 载时热点温度预测模型能根据实际情况增减网络输入信号 ,灵活性与可靠性有较大提高。 在国内，如陈津,高立桐等人研制了智能型变压器温 度保护装置，西安交通大学的常炳国等人建立了基于模糊 神经网络的热点状态综较多,除前面提到监测技术外,还包括变压 器油中微水监测、变压器油性能指标监测、变压器漏油监测、变压器 铁心监测等等。
已引入了模糊理论、人工智能和神经网络方法等各种新的理论与方
法来解决变压器的故障诊断问题，此外,灰色系统理论、灰色聚类分析
、决策树、节约覆盖集理论等方法也在变压器故障诊断领域有成功的
变压器监测与诊断的国内外研究 现状
姓名：钟超 指导老师：高振国
监测与诊断技术
一、变压器状态监测技术 二、基于红外测温的变压器状态监测技术
三、基于GPRS的变压器远程监测技术
一、变压器状态监测技术
变压器状态监测与诊断技术分类
1.变压器油中溶解气体监测 2.变压器局部放电在线监测 3.变压器绕组热点的在线监测 4.其他监测与诊断技术
2.国内研究现状
在国内变压器的远程监测与诊断的应用研究目前还刚开
始,如西南交通大学的童晓阳等人提出了用Web技术来实现变
压器的故障诊断系统。山东电力研究院辜超等人开发了基于 Internet的远程变压器专家系统软件，清华大学的何航卫等
人通过在现有的系统基础上加入网络通讯组件来实现远程诊
断。 基于GPRS的应用研究还刚起步,目前的研究比较集中在油
的最基本的方法。
2.变压器局部放电在线监测的研究 现状
变压器局部放电简介
变压器局部放电是反映高压电气设备状态 的一个重要标志，因为很多故障均产生局部放 电。局部放电最能有效反映变压器内部的绝缘 状况,对500kV超高压系统及特高压系统的大型 电力变压器可靠性监测来说,局部放电在线监测
非常有效。
研究现状
国内近年来在局放工程方面做了很多工作 ，而在基础方面研究较少，与国外相比还有很 大差距。 国外在局部放电机理与介质的相互作用方 面的研究成果显著，但也存在监测视在放电量 的局限性。
变压器局部放电定量检测方法
变压器局部放电定量检测主要采用的是电信号 检测技术,包括脉冲电流法、超高频检测法和超宽 频检测法等。目前广泛采用的是脉冲电流法。随 着传感器技术、数据采集技术等的不断发展,局部 放电的检测向超高频和超宽频方向发展。同时电 力变压器局部放电超声检测也有很好的应用前景, 光纤技术已经应用在局部放电的超声探测上。
应用。
二、基于红外测温的变压器状态 监测技术
1.基于红外测温的变压器状态监测技术的简介
红外在线故障诊断系统可检测变压器特定部 位的温度,根据温度信号及其变化分析得到变压器 的故障类型。 红外监测技术是通过测量高压设备的某部位 温度来判定热故障,它的技术优势是实效性较强,可 在一定距离内遥测,也可直观测定、显示温度的梯 度图像,红外监测技术不受电磁场的干扰,用它检测 绕组热点温度,其分辨率可高达0105℃。适于工作 在-20℃～+2000℃的温度范围内。
井监控、车辆监控、污水监测系统等方面,变压器参数监测少
有研究。
谢谢
1.变压器油中溶解气体监测研究现 状
变压器油中溶解气体监测的研究和应用较多，早在 1973年Halstead就发表研究论文,提出变压器绝缘油中特 定碳氢气体的析出速率与温度变化的关系,在Halstead及
Rogers等人研究基础上，IEC三比值法是目前利用DGA（
计算机域名生成算法）结果对充油电力设备进行故障诊断