电力变压器的状态监测与故障诊断研究

杨素芹

摘  要：电力变压器在运行时所处的状态对电力系统的安全性与稳定性具有直接的影响。为了安全起见，对电力变压器实行检测和故障预防工作显得尤为重要。本文阐述了导致电力变压器出现故障的因素，随后深入分析了故障发生的原因，针对原因提出了故障检测方法，最后列举具体故障的应对措施，期望以此来提高电力系统运行效率，降低电力变压器出现风险的概率。

关键词：电力变压器;状态;检测;故障

1造成电力变压器发生故障的因素

1.1传输线路的温度过高

电力变压器输送线路的温度过高一直是电力变压器工作过程中时有出现的问题之一。输送线路温度过高的原因在于电流在传输过程中会产生一定的涡流，导致出现过热现象。如果线路发生温度过高的情况，极有可能会出现短路等问题，甚至出现一连串的故障和风险。

1.2内部线路出现绝缘故障

电力变压器发生绝缘状况一般都是受到过多的外界因素影响造成的。常规情况下电力变压器是一直裸露在大气中的，由于电力变压器会受到雨雪天气影响，雨雪很有可能会进到变压器中，时间久了管内就会变得非常潮湿，其线路就很容易出现绝缘状况[1]。同时，电力变压器在安装过程中，设备内部可能遗留一定的金属杂物，此种情况下会形成局部放电，击穿绝缘层，诱发绝缘故障。并且，电力变压器还会遭受雷电袭击，尤其是那些性能较差的变压器，其抵御雷电的能力更差。

1.3电力变压器的线路存在损坏状况

如果电力变 压器的线路出现损坏，电力变压器的正常运行也会随之受到不良影响，甚至会出现短路乃至更加严重的损坏事故，产生线圈形状改变的情况，致使电力变压器的绝缘结构发生改变，从而遭受严重的冲击，诱发一连串的风险和隐患。

2电力变压器出现问题的原因

2.1对电力变压器未进行合理化设计

电磁计算确定的电磁线的机械承载力太小，线圈、引导线之间的绝缘距离过短，致使电力变压器抗短路和抗雷击的能力达不到规范要求[2]。目前，对于电力变压器的设计存在许多的不足之处，达不到规范要求。根据有关数据表明，由于其设计体系不健全，同时缺少协调的框架，最重要的是设计人员忽视电力变压器质量和安全性能，设计过程中未真正进行综合考虑，导致一些电力变压器不能被很好的设计使用，由此可见电力变压器的整体安全、整体的协调就很难被保证。

2.2生产制造方面的技术水平过低

电力变压器的制造技术是确保其正常运行的主要因素之一。倘若制造技术存在一定的质量隐患，就会严重影响它的运行品质和工作效率。倘若电力变压器在制造时没有按照相关规定进行生产，而且问题也未被及时发现，那么电力变压器在工作状态下极有可能会发生严重的且不可预见的问题。就目前而言，在电力变压器的生产过程中仍旧存在工艺技术不合格等现象，经常会发生零部件质量粗糙、总装配前未对电力变压器器身进行干燥或干燥不到位、安装时疏忽大意等问题，还有很多电力变压器得不到定期检修维护，检测操作遭到很大程度的阻碍，从而加剧了问题的严重性，一些企业的经济利益和社会效益遭到损害。

2.3避雷器损坏或不正确使用

电力变压器由于长时间运行，很容易遭受机械、雷电、气候等各种因素的影响，发生一些不可预测的变化，例如它的绝缘材料出现老化现象。老化是一个十分漫长的过程，假设电力变压器遭受恶劣环境影响，就会增加发生故障的几率，甚至出现特别严重的事故。另外，由于电力变压器出现损坏的类型有很多，哪怕损坏程度不太严重时，还是应当对其进行必要的检修，避免造成更严重的损失和破坏。

3检修电力变压器工作状态的具体方法

3.1对油分析得出的色谱图进行研究

对油分析形成的色谱图进行分析，对于得出的数据信息和结论进行归纳总结，且对于局部出现放电情况、过热情况进行登记[3]。此方法在一定程度上具有局限性，对于因绕组产生变形的情况不能及时的进行反映，继而容易引发局部放电与过热状况。

3.2对有关部位的含水量进行测量

对电力变压器的储油柜以及油箱内的含水量进行检测。同时对铁芯的绝缘电阻进行检测，其本质是对绝缘件的含水量进行测量。

3.3对电力变压器的油温进行检测

在检测电力变压器的油温时，可以借助温度计来进行，同时科学的应用红外线测温仪，对油箱的表面温度进行测量。其优点在于比较方便而且高效，在对电阻、电流检测时也可以发现电力变压器温度的异常。这里需要提醒的是：气体检测形成的色谱图比检测电阻值得到的信息会更准确。

4具体故障应对措施

4.1电力变压器出现漏油的情况

电力变压器如果存在漏油的现象会给周围环境造成严重的污染，同時也会对运行状态下的电力变压器的安全性和高效性产生不良影响，从而使得有关单位的经济效益、社会效益遭到影响。漏油的部位有很多，如油箱的施焊部位漏油、法兰连接处漏油、防爆管损坏出现的漏油等。如果是第一种漏油形式，可以对相应部位进行打磨补焊;倘若是第二种漏油形式，就需要更换法兰连接处的密封垫圈，同时拧紧固定螺栓;若是第三种漏油形式，就需要检修人员定期对其进行检查，一经发现问题及时进行拆除并更换。

4.2铁芯多点接地

根据有关规定要求，电力变压器中的铁芯只能有一个接地部位，如果存在多点接地的现象，那么铁芯正常运行将会受到干扰。在这种情况下，应该引用直流电冲击法。该方法的工作原理就是把铁芯所有的接地线进行拆除，同时利用直流电的电压进行必要的冲击工作，将各个接地线逐一毁掉[4]。值得注意的是，必须要开箱进行检查，消灭铁芯存在多点接地的现象。

5结束语

综上所述，为了让电力变压器更好的进行工作，有关人员需要利用科学、有效的措施，不断完善检测过程、诊断方法与检修实践工作，对有关的检测技术进行不断提升，高效解决检测过程中碰到的问题，最大限度的对检测、诊断、检修操作的质量和效率进行保证，进而保证电力工程的品质与效率，使其更好的为社会服务。

参考文献

[1] 刘林青，葛云龙，李梦宇，赵佩，李飞.基于量测数据和数据驱动技术的配电变压器状态监测与故障诊断[J].高压电器，2020，56（09）：11-19.

[2] 李岩.变压器在线状态监测系统研究[D].湖北：华中科技大学，2005.

[3] 万书亭，韦教玲，吕鹏瑞，江丹宇，豆龙江，马志钦.基于瓦斯继电器挡板转角特性的油浸式变压器运行状态监测方法[J].电网技术，2021，45（01）：417-423.

[4] 吉亚民大型变器状评估及，障诊断的气体析出在线监测方法[J].高电压技术，2019，45（05）：1567-1575.

1987501705368