电力变压器故障诊断新技术浅析

电力变压器故障诊断新技术浅析

发表时间：2018-10-01T11:20:56.887Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：杜良俊1 刘进2

[导读] 摘要：随着我国经济建设的发展，对电力系统供电的安全性、可靠性以及稳定性提出了更高的要求。

（1.杭州钱江电气集团股份有限公司浙江杭州 311243；2.国网四川雅安电力（集团）股份有限公司荥经县供电分公司四川雅安625000）

摘要：随着我国经济建设的发展，对电力系统供电的安全性、可靠性以及稳定性提出了更高的要求。但是在实际工作中，由于变压器长期受到内因和外因共同作用，经常会出现一些故障。基于此，本文首先对电力变压器故障进行了概述，详细探讨了变压器出现故障的处理方法，旨在保证供电系统安全运行。

关键词：电力变压器；故障诊断；新技术；浅析

在社会经济快速发展的同时，电无时无刻影响着人们的日常生活，小到电灯、电话、电脑等生活必须品的供应，工厂、学校、超市等大型场所的正常运转，大到影响一个国家的正常运行，电力变压器作为重要的输变电设备，针对实际中常出现的一些故障进行故障诊断，可以有效保证电力变压器的安全正常运行、具有较长的使用寿命。

1 电力变压器故障分析

1.1 短路故障

通常来说，短路故障一般是由于温度过高造成的，而对于电力变压器来说，短路故障包含两种情况。（1）绝缘过热故障，这种故障发生时会出现极高的短路电流，从而生成可观的热量，过高的温度会引起的变压器故障。当发生绝缘过热故障时，如果变压器本身承受短路电流的力较差时，变压器的绝缘材料将会受到严重破坏，这时变压器极有可能出现击穿事故，引起火灾或者造成人员伤亡。（2）绕组变形故障，当在短路的冲击下，短路电流不会影响继电保护装置的正常动作，变压器的绕组变形现象也不明显。

1.2 绝缘故障

相对于短路故障，电力变压器绝缘故障产生的原因较多，加以归纳总结，主要包括以下几个方面：1）正常运行的电力变压器，要求其内部具有较高的清洁度，但在实际运行中，发现如果电力变压器在里面即使掺杂有极少量的金属杂质，都会影响到其正常的爬电距离，金属杂质会在其运行的过程中形成局部放电，造成不良后果，使得电力变压器存在安全隐患；2）不排除一种情况，有的电力变压器在厂内设计时，采用的是薄绝缘，油道较小的设计，这种电力变压器工作寿命很短，将其投入电力系统运行的时间不宜过长，很快就会出现故障，影响电力系统的正常运行；3）绝缘成型件在制造的过程中，如果其表面或者是内部受到了导电质的污染，在投入运行时，其内部会发生局部放电现象，从而造成绝缘件的表面放电，使得绝缘作用失去效果；4）电力变压器的各相之间需要具有足够的绝缘裕度，否则很容易造成相间短路，此时，如果将绝缘隔板加入到各相间，短路故障将引起相间电场强度的改变，最终导致隔板产生树状放电；5）变压器在设计邮箱时，通常设计为局部密封，但如果这种密封一旦失效，有可能使得外界的水分进入到变压器的内部，这将严重影响变压器的绝缘强度，甚至会引起铁芯构件的击穿，造成不良后果；6）在设计电力变压器的过程中，油道的设计是十分关键的，如果设计不合理导致绝缘油的流速太快，会引起流油带电的现象。

1.3自动跳闸故障

变压器在正常工作时，如果突然出现跳闸情况，那说明其出现了故障，而这种情况一般分为人为因素和电力变压器内部破坏两种可能。对此应该立即组织相关人员进行检查，对发生跳闸的原因进行追究。如果是第一种情况，即人为因素造成的自动跳闸，可以不用进行变压器内部的检查，排出故障后，变压器可以继续投入使用；如果是第二种情况，也就是变压器的自动跳闸，通常情况下是因为差动保护发生动作导致的，遇到这种情况应该对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查，逐一排除故障。变压器内部含有极易燃烧的物质，如果故障排出不了，使用不当轻则会引发火灾，甚至还会造成变压器爆炸。一旦发生事故，变压器保护会发生动作，断路器断开，此时如果断路器没有正常断开，则应该通过手动操作将其断开并关闭电源，对事故进行处理。

2 变压器出现故障的处理方法

2.1直观巡视检查法

此种是状态检修最为简单、直观的方法，也是最基本的监测手段。巡视检查由有经验的专业技术人员进行，以变压器为一个单元，制定变压器运行日常点检作业卡，通过运用自身了解和掌握的变压器方面的相关知识，对作业卡上的内容和标准进行检查，以巡查和发现变压器的异常现象，并给予及时处理，使变压器的运行状态得到有效监控。

2.2油中溶解性气体分析技术

这种分析技术是获取变压器运行状态的重要手段之一。由于变压器随着运行时间的增加，在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生不同气体，如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2等典型的油中溶解性气体，这些气体易造成变压器管道的腐蚀。通过分析测试油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比后，用特征气体法或比值法等方法判断变压器的内部故障，以达到对变压器绝缘故障诊断的目的。例如：抽取油中气体进行气相色谱分析可以测出变压器是否处在多点接地的故障。

2.3局部放电在线监测技术

该技术是检测变压器绝缘故障的一种有效手段。当变压器具体内部结构发生故障或运行条件恶劣时，会由于局部场强过高而产生局部放电。在局部放电过程中易产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象，此时操作人员可根据相应的电脉冲检测法、超声波检测法、光测法等方法对其局部放电的大小数据和增长率高低进行监测，以确定变压器内部故障问题。

2.4红外测温技术

该技术具有快捷、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量等优点。变压器在工作过程中发生超负荷运作或是线路出现短路的不良反应时，都会促使内部结构产生过热的情况，此时利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号，经放大处理，转换成标准视频信号，然后通过电视屏或监视器显示红外热像示意图，由此可对状态检修中重点部位实施准确的判断。

3 结束语

综上所述，对电力系统变压器的发生故障进行及时分析，掌握其故障产生的原因，有针对性地提出有效的处理方法，并加强变压器的检修和维护工作，能够最大限度地防止和减少变压器故障的发生，提高变压器的使用寿命，保证整个电网系统的安全稳定运行。