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摘要：电力变压器是促进电力系统安全运行的基础保障，对于电网安全防御具有重要作用。电力变压器一旦发生故障会严重影响电力系统的运行，对国家财产、居民生活造成损害。因此对其故障进行研究十分重要。目前一般采取外表特征分析、数据量化分析、人工智能模拟等方法进行故障原因探寻。通过这些分析，初步了解了电力变压器的故障一般是由外界环境变化、变压器自身老化引发的短路、断路而造成。掌握这些理论知识有助于提高故障紧急处理的能力、防范能力，提升电网运行的稳定性和运行效率。同时也可促进对于一些未出现的故障在设计时进行防范，提升电网建设质量。
关键词：电力变压器；状态评估；故障诊断
引言
随着电力系统的不断扩张，电网的规模与复杂程度也越来越大。当电力系统出现电网瓦解或大面积的停电事故，不仅仅会给经济生产带来难以估量的经济损失，还会对人们的日常生活与公共安全造成严重损害，社会影响极大。根据大量的大范围停电事故调查：输变电设备老化是导致电网故障的主要原因之一。因此，开展电力变压器的状态检测与评估，具有重大的工程意义。
1变压器状态检修技术
对于所有的设备而言，状态检修都是必不可少的，电力设备也是如此，检修工作质量，直接影响电力系统运行的质量，对用户用电产生重要影响，因此，对于电力系统而言，采取有效措施，维持和保证电力系统的稳定运行、安全运行，是电力系统工作人员必须做好的工作，这要求，在日常运行管理过程中，重视设备的状态检修工作。在电力需求大幅度增加的情况下，传统的检修模式已经无法满足现实需求，因此，电力系统必须探索使用更为先进，更有效率的电力设备检修技术。
2电力变压器运行的常见故障
2.1分接开关故障
有载分接开关有着十分复杂的内部传动结构，由于其切换操作比较频繁，因此分接开关故障对设备运行影响很大。分接开关受高温影响，触头表面容易出现氧化并生成氧化膜，导致接触电阻大大增加，从而造成接触不良。当出现接触不良时，会引起门路高温，进而引发事故。分接开关故障的主要类型有：触头烧损、简体爆炸、齿轮损坏、档序错乱等。2012年度共发生由于分接开关故障造成的变压器事故2台次，事故容量为100.0MVA，分别占总损坏事故台次和总损坏事故容量的3.8%和3.4%。分接开关损坏的2台次变压器均是110kV级的。其中，1台次有载分接开关是在正常运行中由于该分接开关内的切换开关绝缘不良放电而损坏。另1台次是由于未严格按开关使用说明书的规定程序进行操作，同时有载分接开关压力继电器接跳闸未动作，致使有载分接开关驱动杆断裂，切换开关过渡电阻间放电，选择开关电流集流环多处放电等。
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2.2变压器设备故障
（1）出现异常声响或振动，在变压器运行时，交流电在转换时会产生磁力，磁力与电磁应力相互作用使铁芯片振动，发出声响，在运行时，这种声音一直持续是正常的，但突然变大或变尖、变响，这就说明变压器存在故障。（2）零件的颜色出现异常，若运行时发现零件的颜色、气味都发生变化，这就说明变压器很有可能存在故障，因为零件过热会使其颜色、味道发生改变。
2.3绕组故障
绕组故障一般有如下几类：绕组短路、绕组松动、绕组断路、位移、变形、绕组烧损。其中，常见的绕组短路故障又有如下几种：层间短路、股间短路、匝间短路等。对有载分接开关频繁的操作会导致触头部位发生故障。目前，部分地区电网变电站主要采用户外设计，主变压器裸露在室外，受绝缘油和高温的影响，分接开关触头表面容易发生氧化反应，产生氧化膜使得动、静触头之间存在油膜，导致接触电阻增大，引起局部高温。
2.4油温、油位异常
油标管堵塞及油枕呼吸器发生堵塞或者变压器油枕内存有空气等会导致假油位现象；变压器渗油、漏油或更换油时，就会导致油面过低现象。电力变压器的损耗分为短路损耗和空载损耗两种，短路损耗主要为铜损，空载损耗主要为铁损。当电力变压器出现油温异常时，短路损耗和空载损耗就会转换为热量。电力变压器正常运行时油温不能超过80°C，在电力变压器负荷不变、冷却装置运行正常的情况下，当上层油温比正常油温高出10°C及以上时，电力变压器有可能出现油温异常。引起电力变压器油温异常的主要原因有两种：一是由绕组短路、接头发热等内部故障引起的；二是由冷却装置的故障引起的。
3变压器状态评估方法
常用的状态评估方法有以下几种：第一，分析油中的色谱图。通过分析变压器导热油的色谱信息，可以及时发现变压器是否存在局部热量过高或者存在局部放电的现象。第二，水分检测、分析。通过对水分的检测，来判断变压器的工作状态，是否需要干燥设备。第三，温度检测。通过对变压器本身及辅助设备的温度进行监测，可以及时发现变压器的工作状态是否稳定。变压器的温度最直接可以通过检测导热油色谱来判断。第四，变压器的位移和形变的检测。通过检测变压器的形变值，来判断其运行状态。检测形变的方式有检测绕阻值和短路放电时间及电流值关系曲线两种方式。第五，测量局部放电量实验。变压器的局部放电量实验主要有两种方式：带电监测和停电监测。不停电监测所采用的方法有超声法和电测法，这两种方法可以在不影响变压器正常运行的情况下进行，超声波法就是通过监测局部放电产生的超声波信号，电测法监测的是局部放电产生的电脉冲信号。停电监测的方法就非常容易理解了，具体方式跟前面提到的试验相似。测量局部放电量实验只能从定性角度进行监测，在定量方面还无法做到足够的准确性。
4力变压器状态故障诊断方法
4.1变压器漏油诊断
从2008-2012年新变压器损坏台次及其所占当年总事故台次的比率统计中不难看出，2009年的损坏率最高，但随后3年又有下降逐渐上升的趋势。因此，变压器制造和安装质量仍要常抓不懈。变压器漏油是一个对变压器安全运行造成巨大影响的事故，如果发生漏油，将直接导致变压器运行瘫痪，产生环境污染，给企业带来巨大的经济损失，影响国民经济生活。变压器漏油根据大量的经验总结，主要发生在两个位置，一个是油箱的焊接处，一个是油箱的防爆管。防爆管由于结构中存在一个玻璃膜，在变压器运行时产生震动，震动会将玻璃膜震破碎，如果不能及时发现，就会造成漏油的后果。因此后期可以通过加装调压阀来取消安装防爆管所带来的隐患。焊接处漏油往往是因为焊接质量不过关造成，因此一方面要加强焊接工艺，另一方面要加强巡检，及时发现及时处理。
4.2物联网检测技术
目前，在电力行业中，使用物联网检测技术，是行业发展的主流趋势，是今后变压器状态检测的主要方向，该技术以物联网为依托，在变压器状态检修工作中，最大限度的使用了智能技术，为变压器的状态检修提供了科学、全面的智能支持，例如先进智能感知设备的应用，提高了检测的准确性和科学性，使检测结果更加可靠，此种技术的应用，对变压器状态检修而言，更加全面，从位移、振动、压力、速度等多个检测指标入手，在保证变压器设备正常运行的前提下，在不影响变压器工作的基础上，得到更为精准、更为可靠、更为有效的数据。在新感知设备不断更新，以及智能检测模式更加完善的基础上，为变压器的状态检测，增加了更多的检测途径，同时，也促使检测数据的记录、存储、还有数据的传输更加便利。
结语
综上所述，在我国经济社会全面发展的时代背景下，电力资源已经成为整个社会发展，人民生活中不可或缺的部分，电力系统的供电质量，对整个社会生产发展，以及服务范围内人们的生活质量均有着重要影响。而电力变压器的运行状态，则会直接影响电力系统的运行状态，因此，相关的电力企业以及工作人员，在日常工作中，要立足工作实践，重视变压器状态检修工作，并不断探究新技术，探索新方法，保证电力变压器的正常运转。
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论文作者:沈璐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
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