摘要：在多数变压器中，绝缘油与绝缘油纸都是主要的绝缘材料，并在过热及放电的作用下，会发生老化现象、分解现象，产生低分子烃类气体。这些炔类气体无论是在组成上，还是在含量上都与变压器的故障有着密不可分的联系。在变压器运行过程中，对产生的不同气体含量进行实时监测，能够及时解决变压器内部存在的故障，从而提升变压器运行的稳定性与可靠性。因此，必须做好在线监测装置的应用。
关键词：变压器；故障类型；诊断方法
在电力系统中，10k V配电变压器不仅是非常关键的一种供电设备，同时对于工农业与居民用电也具有重大意义。为了降低配电变压器出现故障的概率，提升配电变压器供电的可靠性，那么对其故障诊断处理做出进一步探究则显得十分有必要。
1 变压器故障诊断的目的和意义
在国家经济高速发展的时代背景下，电力在各个行业的地位都在不断增加，电力系统中最重要的部分就是变压器，它的作用是变换电压、分配电能以及电力的传输。一般而言，变压器的容量随着等级的升高而变大，容量越大的变压器发生故障时造成的损失也越大。近年来，电力变压器在材料改进、设计方法和制造技术上有所提升，从而运行稳定性也有所提高，可仍然做不到零事故。
2 10kV配电变压器的故障现象与原因
根据目前的实际情况来看，10k V配电变压器的常见故障主要分为以下几种：第一，变压器可能本身存有缺陷。此种缺陷关键包含了端头松动、焊接不稳、缺乏相应的抗短路强度等。第二，受潮。主要是指管道泄漏、配件侵入油箱或者绝缘油当中含有水分等。第三，因为运用不当致使变压器绝缘老化现象更加快速。第四，未采用正确的方式进行有效维护。第五，受到雷击而产生过电压。第六，过负荷。过负荷主要指的是，变压器长时间处在高于铭牌功率工作状态当中。此种现象时常会在冷却装置运转异常或者变压器内部出现故障等状况下出现，以至使变压器超负荷运转形成较高温度，让绝缘提前处于老化状态，从而致使纸板强度随之下降。所以，外部出现故障对于绝缘破损将会产生很大影响，并由此出现故障。第七，线路干扰。在致使变压器出现故障的全部因素当中，线路干扰属于十分重要的一个影响因素。其中关键包含了合闸过程中形成的过电压与线路故障等。在变压器出现的所有故障当中，此类故障出现的概率较大。因此，需要对变压器开展定期的维护，还要对变压器抗励磁涌流强度做好实时检测，确保其状态正常。
3 变压器的故障诊断方法
3.1 变压器故障油中气体色谱检测
变压器的故障类型具有易变性，经过实验验证，油中气体色谱检测是结合化学分析方法，在变压器故障诊断中准确性很高，能够检测出隐藏的故障，这对解决变压器隐藏故障带来的安全隐患有重大意义．油中气体色谱分析法的原理是利用特定的烃类气体的速率变化受温度变化的影响而建立的。据此人们可以依据温度的变化直观地判断变压器是否正常运行。一般来说，温度变化主要是因为放电、放热和电弧造成的。在故障产生时很多气体都会消解在绝缘油中，只有少部分的气体会以油质表面为载体到继电器中，因此必须定时检测变压器油中的气体含量，以此来判断变压器是正常运行还是存在潜伏故障，避免事故的发生。经优化的变压器气相色谱分析法在故障诊断时其优点显而易见。实践中使其应用得到不断推广，技术也变得更加完善和成熟。
3.2 绕组故障
绕组为配电变压器的磁路与电路转换部分，其故障关键包含：匝间短路与相间短路等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电力变压器的运行状态下，应当把绕组温度当作其连续监测参数，在绕组温度逐渐升高的过程中，应当及时将冷却系统运行工况进行适当调整，或者降低变压器负荷直至绕组温度处于稳定状态。当变压器温度快速升高，进而因为绕组内部故障致使出现横差保护、纵差保护或者瓦斯保护等相关动作，面对这种情况则应当对变压器进行解体做出全面检查，并测量三相绕组直阻。
3.3 特征气体法
这种方法主要根据变压器不同故障会产生不同气体的特点，针对气体含量和种类的不同进行有效判别。特征气体法能够有效判断故障的类型和事故源。例如：变压器出现故障，事故气体以H2为代表，那么表明变压器内部绝缘油进入潮气或水。而当事故气体以碳氢化合物为代表时，表明变压器内部绝缘物质出现了故障，尤其油纸绝缘故障分解此类故障气体。但是在某些特殊条件下，出现故障后没能及时有效的切断故障，随着故障程度的加剧，变压器本身温度也会升高，对气体类型和产气率都有影响。
3.4 内部声音异常
内部声音异常是电力变压器高压试验过程中常见的故障，变压器在日常运转的过程中，会发出一定的电磁交流声，其内部是不可能出现异常声响的。若是在高压直阻试验过程中变压器内部发出不正常的声响，导致出现异常声响的因素主要有过载运行、内部电压超出额定值、内部零件松动或者接触不紧固等等，也有可能是内部产生了短路的情况。一旦遇到这种情况，技术工作者要立刻切断电源，按照内部异常声响的位置准确地判断故障发生的原因，全面地检查电力变压器的性能，及时解决内部声音异常这一故障。
3.5 设计低压变压器在过电流时进行保护装置
一般情况下，如果是应用三相式的变压器时主要是在变压器的低压侧，一旦在压侧出现短路时，或者是没有发挥出阻抗保护时，那么就起不到保护的作用。所以，在所有相邻元件的后备必须要达到保护的作用。如果发生这种问题时，可以在低压侧设计一个复合电压闭锁过流保护，也可以在高、中压侧安装一个复合的电压闭锁过流保护。另外，在设计高压变压器保护装置时，当变压器高压侧电流保护会对低压侧母线产生一定的灵敏度，所以，就可以对变压器高压侧短路以及低压侧断路器安装一个保护装置。一旦变压器低压侧产生停运问题以及发生故障时，就会发生在开关和TA间出现非正常状况，此时保护装置则当作变压器低压侧母线后备保护设计应用，也可以作为主保护的设计应用。有一点我们也是可以忽略的，就是发生非金属性短路时，会出现灵敏度不足的阻抗保护，或者是出现延时以及超时的问题发生。
3.6 分接头故障
根据 10k V 配电变压器的实际运行情况而言，分接头故障是一种比较容易出现的故障。因为分接头一直以来都是依靠压力接触，所以会产生弹簧压力不足的现象，这样便会导致分接头连接位置的实际接触面积不断缩减，镀银层受到磨损慢慢脱落，进而导致分接头开关在运行过程中逐渐产生发热损坏。只要分接头接触没有处于稳定状态，那么便不能承受短路电流的冲击，否则必将导致分接头烧坏而引发故障。因此针对此种故障，相关人员应当定期在停电以后把分接开关转动几周，从而使之接触可以始终处于良好状态。
4 结束语
随着我国经济的快速发展，人们对电力的生产、输送和变换等都提出了更高的要求。因此，对电厂变压器进行有效的故障分析与诊断，对保障电力系统设备安全运行，推进电力行业的平稳发展具有重要意义。在供电系统中，如若配电变压器发生故障，那么必将会对电力系统设备的正常运行产生重大影响，并且还有可能会导致系统停电与设备损坏等一系列事故产生。
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论文作者:施立寅,
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签：变压器论文; 故障论文; 气体论文; 绕组论文; 温度论文; 低压论文; 发生论文; 《基层建设》2018年第29期论文;