变压器状态维修及故障诊断

变压器状态维修及故障诊断
摘要：电力变压器的运行可以使得电力的稳定性以及安全性直接的受到一定的
影响，由此可见，变压器的状态检测以及故障预防就显得尤为重要，而笔者针对
这一问题对最近几年的变压器状态的监测技术的发展进行了分析和探究，从而对
变压器状态评估的途径进行了相应的探究，最后还对变压器的故障诊断技术的应
用以及其发展前景进行了探讨。

关键词：变压器；状态维修；故障诊断
在电力系统中电力变压器所承担的责任是重大的也是关键的，它包含电能的分配以及电
压的变换等功能，而且它是否可以正常运行直接可以影响到整个电力系统的稳定与安全，由
此可见，变压器的状态是极其重要的。

通常情况下，电力变压器的监测状态一般都通过定时
的检修途径来对其进行检查，但是通过这样的方法一般对于变压器的运行状态是很难进行掌
控的，而且也会出现停电检修时间长、欠维修、盲目维修、检修周期不科学以及过度进行维
修的情况，可见，这样的途径对于变压器状态的检测是不利的也是不科学的[1]。

随着社会经
济的发展，人们用电需求的增加，使得电力系统也在不断的发展和完善，其中对于变压器的
故障监测和状态监测就显得尤为重要，要想更好地实现对变压器的状态以及故障的了解，就
要对变压器的运行情况进行了解，通过对变压器的了解来实现变压器风险和故障的把控和诊断，从而针对监测结果制定出适宜的检修计划，为整个电力系统的正常运行提供一定的保障，笔者针对变压器的状态维修以及故障监测进行了相应的分析和探讨。

一、关于变压器的状态监测技术分析
（一）铁芯接地实时监测技术分析
现阶段的铁芯接地实时检测技术相对来讲是较为成熟的，而且也可以对铁芯及夹件多点
接地进行及时的发现，从而避免某一区域过热的现象出现，在铁芯上由于长时间的利用出现
油泥沉淀或是其他沉淀产生时，就会使得多点接地的情况出现，最终出现闭合回路的现象形成。

由于变压器一般情况下都是在强磁场下实现运行的，那么，当主磁场贯穿到所出现的闭
合电路中时，就会造成感应电流的出现，这样的状态是极其危险的，因为它可以危机到电压
器的正常运行并形成阻碍；另外还有一种途径就是单点接地，就是在电流很小的很情况下
（趋近零）实现接地，这时如果实现多点接地，匝里就将形成环流的流通现象，一般情况下
可以达到几十安。

利用这样的途径，运用钳形的电流表来对接地电流进行检测，还要关注到
干扰所带来的负面效应，从而积极的避免，并二次把地线嵌入，且再对电流值进行测量，最
终将两次实施中的电流值相减，所得的差就是实质上的接地电流[2]。

（二）局部放电实时监测技术分析
通过变压器的局部放电功能，脉冲电流、超高频电信号、超声波以及光伏波等随之产生，这时就需要对变压器的运行状态进行监测并得到实时的掌握。

脉冲电流法。

在局部放电的过程中，在变压器套管接地线、铁芯接地线、阻抗、外壳接
地线以及绕组中都会出现脉冲电流，而进行检测的脉冲电流将PC当作对放电强弱的重要衡
量标准，这一测量方法也是国际首个将局部放电法作为标准的监测方法，且在当前的监测技
术中是实用性最强的一种途径。

但是它还具有信息量少、频率低以及频带窄等特点，由此可见，真正的实现局部放电的信息以及抑制干扰是现阶段亟待解决的问题[3]。

超高频检测法。

这一监测技术在现阶段实现了较为快速的发展趋势，运用监测局部放电
产生超高频电信号来对局部放电的定位和监测进行落实，实际上超高频检测法是一种无线电
的技术应用，且它的灵敏度最大可达到1pC。

但是在利用这一检测技术的同时，会由于变压
器的绝缘结构的复杂性而产生检测障碍，所以，要想对这一应用技术进行良好的应用就要对
其深入的研究，可利用箱壁亦或是隔板绝缘来研究高频电磁波传播机理，这样的方向是现阶
段研究超高频检测方式的有效解决途径[4]。

超声检测法。

在变电压实现局部放电时，就会出现高频电气的干扰从而形成超声波。

在
通过传感器时可以把超声波信号转变为电信号，最终对变压器的局部放电水准实现良好的掌握，这一途径可以使得干扰能力得到有效的提升，并且具有应用便捷以及使用强等特性，现
阶段利用这一方法对变压器的局部放电进行监测满足预防故障的需求，且具有一定的应用优势。

光测法。

在变压器实现局部放电时，其中的变压器油中会出现一种五百至七百纳米波长
的光辐射，并且利用光纤监测方法，可以对局部放电实现良好的监测。

现阶段的光纤传感器
应用通常情况下分为两种类型，一种是荧光光纤，另一种就是普通石英光纤。

运用这一途径
进行局部放电的检测具备灵敏度强、抗干扰能力强以及信噪佳的优势[5]。

（三）关于油色谱实时监测技术分析
油色谱监测技术通常情况下是运用监测油中的微量气体的转变情况来对变压器的过热现
象亦或是否出现放电的现象，如果出现这些缺陷时就要及时的进行整修。

依照油气分离对监
测原理进行分析可以将其具体分为光声光谱法、气相色谱法以及燃料电池法等。

气象色谱法一般情况下监测内容涵盖一氧化碳、二氧化碳以及氢气等气体，并且运用色
谱柱的技术对气体实现分离，并且在通过监测器的作用对其中气体的含量实现监测，值得注
意的是，这一途径要对其定时进行载气补充以及色谱柱的更换。

光声光谱法是运用气体分子吸收额定的频率电磁波，并且在其温度升高后，致使气体热
能提升，使得气体和周边的介质出现压力的波动现象，依照气体的光声作用，最终会出现特
定的声信号，从而利用压电陶瓷传声器检测以及高灵敏徽音传感器对声信号进行检测，从而
对变压器的实时情况进行检测，这时就不需载气的参与，从而使得操作过程简单化。

燃料电池法。

这一检测方法是运用渗透膜的理念把油中的气体实现滤出，而后其在燃料
电池的理念对气体进行检测，这时，被检定的气体实质上就是检定器燃料，这时，就需要外
源的参与，使得设备的结构趋向简洁化。

而且变压器的放电过程以及故障产生时，都会产生
氢气，由此可见，这一检测方法是通过对氢气的利用来实现预警效果的，这一检测方法具备
低成本的优势。

（四）其他检测方法汇总分析
除了以上的几种检测方式外，还有诸多其他的检测途径，比如变压器震动法，这一方法
是将震动加速度传感器安装至变压器之上，通过对变压器的震动模式研究来了解变压器的运
行状态是否正常，而且通过信号的变动也可以对变压器的绕组运作状态实现良好的了解；还
有绕组变形法，这一检测方法是通过位移亦或是变形的方法最终实现短路阻抗的变化，而后
再通过检测变压器的电流值等来实现对于变压器状态的掌握。

除了这些检测方式之外，还具
有红外热像法、激励电流法、绝缘电阻法以及绝缘功率因数测试法等等检测方法。

二、变压器的故障诊断分析
变压器出现故障一般都是具有一定的规律的，通常情况下，变压器是持续变化的，运用
数据分析，可以对变压器的状态实现检测，且了解到其运行的状态，但是当变压器处在一个
量变的状态下，并达到一定程度时，就会引发实质的运行障碍，从而产生变压器的故障。

变
压器故障可以总结为电气故障或是热故障两类，当变压器出线绝缘材料老化亦或是局部过热
的现象时，就会形成变压器故障，而变压器油以及纤维素构成的固体绝缘材料在老化的过程
中会出现故障气体，从而使得变压器出线气体故障，而面对着一问题的具体措施就是应用气
体检测法来对变压器故障进行检测，从而对变压器的状态进行检测并整修，最终降低变压器
的故障几率。

结束语
电力系统中电力变压器所承担的责任包含电能的分配以及电压的变换等功能，它能否正
常运行直接可以影响到整个电力系统的稳定与安全，由此可见，变压器的状态是极其重要的。

那么就可从对变压器的状态以及故障出现因素进行分析，从而变压器的良好运行提供切实的
保障。

参考文献：
[1] 郑元兵.变压器故障诊断与预测集成学习方法及维修决策模型研究[D].重庆大学，2011.
[2] 兰新湖.变压器状态维修及故障诊断[J].中国机械，2014，12（7）：139-139.
[3] 陈绍辉.基于全寿命周期成本的变电设备状态维修策略研究[D].华北电力大学（保定），2012.
[4] 姜伟.浅析变压器的状态维修[J].科技创新导报，2011，12（19）：61-61.
[5] 刘传忠.大连供电公司电力变压器状态维修策略的研究[D].大连理工大学，2014.。