摘要：电厂的每个电气工作技术人员都要熟练的掌握变压器的故障分析以及对应的处理办法，这是电厂电工技术人员入门的必要准则。因此，这就需要电厂的工作人员不仅要熟练理论知识，同时还要经过常年的实践学习，从中学到更多的知识以及经验，充分掌握变压器经常出现的故障以及诊断检测方法。下文从电厂变压器的故障分析与诊断监测技术展开探讨分析，以供相关人员参考学习，共同进步。
关键词：电厂变压器；故障分析；诊断检测方法
前言：在电厂电力系统中最关键的电气设备就是变压器的好坏，如果它出现了故障，不仅需要消耗更多的时间，同时带来的影响也很严重。目前，我国的电力工业发展十分迅速，电网的规模也在逐渐的扩大中，这就出现了变压器的单机容量以及安装容量都在不断的增多，造成电压等级也要不断提升。通常来说，当变压器的容量越大，这时需要的电压等级就会更高，从而导致其出现故障时带来的损失也会更加严重。随着科技的不断进步，其制造的材料和方法以及技术都有了很大的提高，这样设备的可靠运行性才会更加有保障，但是，总会有我们考虑不到的事故时有发生，所以，这就需要在电厂工作的人员具有熟练的变压器故障分析以及诊断监测技术。
一、变压器常会出现的故障
1.1短路故障
变压器的出口经常会出现短路的现象，我们称之为变压器短路故障。其出现短路的原因主要是因为它内部的引线出现短路以及绕组间对地短路。据调查统计发现，因为其短路故障而引发的事故占最多数。出口短路对其设备造成的影响主要有下文两个方面。
1.1.1短路导致绝缘过热故障
出现这种故障的主要原因是因为短路电流而产生的热能造成短路的现象。这时如果其设备承受不住高的电流热能，就会损坏变压器的的绝缘材料。
1.1.2短路电动力造成绕组出现变形故障
电路电流的大小直接决定了绕组变形损坏的程度，其意思是说，当电流过大时，绕组会出现严重变形，这是损坏程度会很严重。当电流相对较小，这时绕组就不会出现多大的变化。
1.2放电故障
1.2.1局部放电故障
变压器出现局部放电的现象通常有两种，第一种是有不同绝缘介质的气泡局部放电和油中局部放电。第二种是不同绝缘部分产生的局部放电。
1.2.2放电火花故障
放电火花故障是放电故障中处理最简单的故障，它因为不会破坏到绝缘，所以处理起来会简单很多，但是同样工作人员要引起重视。
1.2.3电弧放电故障
其释放的电能量很高，经常会击穿绝缘以及造成引线断裂的现象。上文所讲述的三种放电都有一定的联系，无论是哪一种放电都会引发其它两种放电的情况。
1.3绝缘故障
变压器使用时间的长短跟绝缘材料有很大的关系。出现绝缘故障的原因有很多种，第一是温度，温度的不一样，使油、纸绝缘材料也会受到影响。当温度过高，纸就会含有更多的水分，而温度过低时，油中所含有的水分会被纸给吸收，因此，变压器绝缘油的含水量会跟着温度的升高而增多。第二是湿度，当水分含量过多，纸纤维素就会有所下降，导致二氧化碳增加，但是水分要是太少，就会增加一氧化碳。
二、变压器声音不同的主要原因
我们可以从变压器发出的声音判断出变压器是否正常在运行，通常，其正常工作的声音是大小高低不同的“嗡嗡”响，如果没有出现杂音，工作人员就要在大容量设备启动时，检查是不是因为负荷较大而引发的这种现象，这时工作人员要在一定的范围内保证变压器负荷的平衡。
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2.1当变压器发出沉重又很高没有杂音的声音时，这时其设备的负荷也超出了标准范围之内，工作人员要对及时的去解决这个问题，拖得时间越长给其使用寿命的长短带来很大的影响。
2.2当电压过高时，变压器会发出尖锐的声音，之所以出现这种现象是因为高压线路电压增高或者电气容量加大，工作人员要根据情况的不同采取不同的措施，可以降低电压或者移除少部分的电容器。
2.3当变压器发出“吱吱”或者“噼里啪啦”的声音时，这是其内部接触不良，绝缘被破坏，导致变压器出现故障。
2.4当其发出“咕噜”的声音时，这是变压器出现短路导致其内部的温度不断升高，从而出现油沸腾的情况。
2.5当其发出不均匀的嘈杂声音或者“嗤嗤”的声音，这时是因为其内部铁芯第不良而造成的，相关工作人员要引起足够的重视，及时采取解决措施。
三、电厂变压器常规在线监测的方法
3.1变压器绕组变形在线监测
造成变压器绕组出现变形的原因是，绕组受到了轴向以及幅向力的作用，或者很大的短路力作用。通常，吊罩检查看到的是高压绕组的情况，但是高压绕组的内部发生的变化并不能看到。为了能对内部的情况全部掌握，经过长年的研究发明出了变压器绕组在线监测技术，它的工作原理是根据变压器绕组短路电抗值的变化去检测和判断绕组是否出现变形。绕组的短路电抗值跟绕组的变形程度跟尺寸以及位置的变化有密切的关系，通俗的说就是，短路的电抗关系到绕组的几何结构。当工频的电压没有发生任何变化时，短路阻抗以及阻抗中存有的电感分量跟变压器绕组的几何形状以及位置有直接的关系，根据理论研究以及相关工作人员的实际测试发现，实时监测绕组短路电抗发生的变化对监测变压器绕组变形起到了良好的效果。
3.2变压器局部放电在线监测
能反映出高压电气设备状态的重要标志是变压器局部放电，目前很多故障的主要原因就是会出现局部放电的现象。通常，如果发现变压器油中出现了气体的现象，这就说明在其内部已经出现了严重的局部放电，局部放电可以准确的反映出其内部的绝缘情况。通过目前最最先进的传感技术以及电子技术，依据超声波的原理把高频声学传感器放置在邮箱外部，这样方便在油箱外就可以检测到局部放电或者电弧放电所产生的暂态声音信号，我们将这种检测称之为变压器局部放电在线监测。
3.3变压器油性能指标在线监测
其监测系统主要有数据库推理机以及人机接口等等几个部分构成，其中数据库的主要作用是储存各种数据的指标以及历史数据。而推理机主要的任务就是从数据库中存有的数据再按逻辑思维对油的状况进行详细的分析。
四、DGA故障诊断方法
4.1油中气体色谱分析法（DGA）的原理
当前在变压器中经常用于绝缘和散热的液体是油，因其油中含有的固体里面含有绝缘材料，这样在运行的过程中跟电能和热量以及氧化等多种不同物质的作用下会开始有变质的现象，逐渐分解成低分子气体，每个化学键结构都含有不同的碳氢化合物，它们的热稳定性也大不相同，因此，绝缘油会随着温度的变化裂解成烷烃、烯烃和炔烃，并且每一个烃类气体都有自己的温度范围，所以绝缘油在每个不同的故障性质下产出含量以及成分不同的烃类气体。从上述文章中我们可以发现，其油中溶解气体的成分以及含量可以正确的反映出其设备绝缘老化以及故障是否严重，因此，可以正确反映出电气设备电气异常的重要标志。
结束语
综上所述，随着科技的不断进步，当电厂的变压器出现故障时，相关人员要及时的分析出故障的原因，快速判断出出现故障的位置以及类型，并且运用上述文中的中的诊断监测方法快速修复其设备。同时还要对电子设备的科学管理水平再有进一步的提升。
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[3]叶斌斌，俞凤金.电力变压器状态检修探讨[J].中国高新技术企业，2009（13）.
论文作者:窦军华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
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