摘要：目前国家电网应用的高压变压器越来越多，使得供电服务无论在数量上还是在质量上都得到了较大的进步。变压器作为保障电力系统安全运行最为重要的设备，如果它出现了问题或故障，将会直接影响到人们正常的工作和生活，会给国民经济带来巨大的损失。本文研究了基于内部绝缘缺陷诊断的变压器状态检修技术实现油浸式电力变压器内部绝缘缺陷故障的监测、分析、跟踪、定位、预警以及评估诊断功能。
关键词：内部；绝缘缺陷；变压器；状态检修技术
1引言
变压器内部的结构是很复杂的，并且它的故障也存在着很多的类型，具体信息不确定性很大，所以，必须对其要尝试使用很多种监测手段，这样就可以使诊断结果可靠性大大提高。
2变压器常见的内部故障
第一，除去漏磁以外的因素造成的箱体部分异常发热的故障诊断。当出现以下这种情况时，就可以判断为是由于变压器箱体内部的发热点的故障而引起的外部异常过热的表现，此情况就是箱体外壳温度异常，但是同时钟罩螺杆没有丝毫的异常反应。
第二，铁芯局部发热故障的诊断。引发该故障的因素主要发生在变压器的箱体内，包括了铁芯之间发生了短接和铁芯发生了多个位置点与大地相连接。由于这种故障对于油浸方式的变压器来说，它的热状态很难能够表现到箱体外，所以只有干式的变压器才能够利用红外检测技术来检测是否发生了故障。
第三，干式变压器铁芯故障的诊断。干式变压器铁芯局部片间短路产生的热功率，一部分可以直接福射出来，其余部分经相邻元件的热传导，可以在外部直接检测到。因此，可以利用红外成像方法直接检测，其热谱图上表现为以缺陷部位为中心的局部温度升高。
第四，油浸变压器铁芯故障的诊断。正常运行的油浸变压器的绕组和铁芯在油箱的中部，四周充满变压器油。当内部出现局部故障而发热，由于油的冷却扩散作用，尤其当铁芯故障不太严重时，一般在油箱外部不会显露出来。因此，无法形成局部明显异常的特征性热像图。要对油浸变压器铁芯故障进行红外诊断，可以采用吊芯(或吊罩)方式，在器身裸露的状态下，施加一定的空载励磁电压后再进行红外扫描。油浸变压器吊罩加压后的热图像特征与干式变压器完全相同，因此，根据该热图像特征可以对油浸变压器的铁芯有无局部故障做出诊断。
3变压器在线状态监测技术
3.1油中溶解气体监测
变压器在运行过程中会发热，针对这一问题，通常会使用变压器油对变压器进行散热和冷却处理，以保证其安全运行的同时，能避免产生电晕和电弧放电的问题。而在解决这些问题的同时，变压器油作为石油的一种分馏产物，其使用过程中，在放电与放热的情况下会被分解成几种气体，而其中的几种气体，包括氢气和一氧化碳等可燃性气体，这些气体在一定浓度与温度下将对变压器的安全造成很大隐患，因此对油中溶解气体进行监测是十分必要的，由于在不同故障的情况下，会产生不同种类、浓度与比例的气体，因而通过监测变压器油中溶解气体的气相色谱，能相应的找到变压器内部发热和放电性故障，从而及时地对其进行检修。
3.2局部放电监测
变压器设备产生局部放电的原因主要与其绝缘材质和材料有关，并且其主要变现的情势是它的绝缘破损导致，若是对变压器局部放电处理的不够快，长时间的话容易发生其情况的进一步事态劣化。因为变压器设备的绝缘劣化导致，进而很容易将绝缘材料击穿，这个后果是相当的严重的，也是在国内外被普遍的重视。很容易的看出关于变压器在线检测所引起的局部放电现象十分的必要，变压器设备通过检测其局部电压放电状况特征，还有一些特征是要对设备的安装和绝缘材质等方面采用提前查护，可以确保变压器设备的安全运行。是以表现对变压器设备的局部放电检测的信号的监测的分析与开发有极度重要的实际意见。很好的检测变压器局部方的对设备运行和安全极为重要。因为变压器设备的生产过程中其工艺机能要求比较严格以及绝缘材质的价格也比较贵。根据不完全统计，因变压器的绝缘材质导致的变压器局部放电造成的故障很多，因此，电气设备能否安全、正常地运行，在一定程度上取决于变压器的性能，即因变压器硬件材质而产生的局部放电特性，对此的研究就具有重要的实际意义。
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3.3红外线测温监测
红外测温仪技术的优点主要包括，在检测的时候不用出碰到所要检测的设备，而且还可以在设备的运行当中进行检测，同时还能够做到不用取样，不用把机器拆卸来分析等，这样的检测技术具有直观准确快速地对设备进行检测的优点，而且还能够测量那些带电设备的温度变化情况，这样才能够对设备的正常运行进行有科学的检测，同时确定设备在运行过程当中是否存在故障和安全隐患，通过发现所存在的问题来制定出相关合理的解决方法和维修方案。这样也为设备的正常运行提供了有效科学的技术依据，也是目前最常用的一种检测状态的手段。
4基于内部绝缘缺陷诊断的变压器状态检修技术
4.1油气监测采用色谱法实现对油中七种
溶解气体（H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6）的检测。采用微水传感器实现对油中微水（H2O）的检测。根据对变压器油气的监测，实现对变压器过热和放电性质分析诊断。结合神经网络算法，提高了油气分析准确率。
4.2基于局部放电的变压器状态评估诊断
4.2.1脉冲电流法。
脉冲电流法是一种被广泛应用的检测方法。该方法通过检测阻抗或HFCT来检测局部放电。通过测量变压器的套管末端、外壳、中性点和铁心等部位的接地线的脉冲电流来判断变压器是否发生局部放电。在线监测时一般使用HFCT采集局放信号，HFCT一般采用罗可夫斯基绕组绕制而成。
4.2.2超声波检测法。
变压器内部放电时，不仅产生电脉冲信号，同时还产生超声波信号，通过附着在油箱壁上的超声传感器收集变压器内的超声信号，从而检测局部放电电量的位置以及大小。
4.2.3射频检测法。
射频检测法属于高频局部放电测量，其检测频率可达到30MHz。利用传感器监测变压器中性点处或传感器直接在变压器内部截取变压器局部放电产生的电磁波信号。常用的传感器主要有罗可夫斯基绕组、电容器传感器和射频传感器。
4.2.4 UHF检测法
超高频检测技术是通过接收变压器内部局部放电所激发的超高频电磁波来实现局部放电的检测和定位。与传统方法相比，超高频检测方法可以获得反映局部放电的各种模式、相位、幅度等特征，更易于发现设备绝缘系统与局部放电相关的早期绝缘缺陷，抗干扰性强、分析速度快、灵敏度高。因此超高频方法较其他方法更适用于变压器局部放电的在线监测。
4.3基于温度的变压器状态评估诊断
变压器红外在线监测系统通过软件控制热像仪，实现每天定时自动巡检，易于及时发现存在过热性缺陷的设备。另外通过自动采集，实现对变压器温度状态的远程监控，快速进行变压器过热性故障评估诊断。变压器红外温度评估诊断，及时的发现变压器过热故障缺陷，避免变压器故障发展。
5结束语
文章研究变压器在线评估诊断方法，通过变压器在线监测数据来监测变压器内部潜伏性故障，了解故障发生的原因，掌握故障的发展趋势和严重程度，主要包括判断有无故障、故障类型、故障的严重程度并提出相应的处理意见。并且需要根据多种监测技术手段对变压器故障进行综合诊断。
参考文献
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论文作者:贾达菲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/3
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