摘要：电力变压器作为电网系统中的重要设备，在社会生产生活供用电中发挥着重要的作用。电力变压器的运行状态，在很大程度上影响着电网运行安全。而故障的产生，则会对社会生产建设和居民日常生活带来极大的干扰和妨碍，并会造成一定的经济损失。为了保障电力变压器安全稳定的运行，需要做好对其的状态检修和故障诊断工作，及时发现安全隐患，有效防控安全事故的发生。
关键词：变压器；评估诊断；状态检修技术
1变压器性能
1.1变压器性能
变压器主要性能分电气性能、机械性能和耐热性能。
（1）电气性能。变压器在出厂时，必须进行各种测试，包括耐压试验：如工频和感应耐压；雷电和操作冲击耐压；局部放电试验等。有些试验项目，应在现场安装后进行，如超高压变压器的局部放电试验等。
（2）机械性能。变压器运行中，如果系统发生短路，大的短路电流将穿越变压器绕组，短路电流与绕组的漏磁通相互作用，会产生很大的电磁力，严重时会导致变压器发生绕组变形故障。
（3）热性能。变压器纸绝缘的耐热性能，是维系变压器可持续安全运行的重要条件之一。纸绝缘属A级绝缘，能维持其正常寿命的温度为95℃~98℃。绝缘纸在温度、水分、电场、机械振动和氧气等因素的联合作用下，性能逐渐劣化。
2变压器故障类型
（1）放电故障。击穿故障：绝缘击穿是变压器最严重的故障形式，变压器差动保护和轻重瓦斯、压力释放装置都可能动作跳闸，严重时变压器油箱爆裂起火，对电网的安全运行威胁最大。常见的击穿部位有绕组静电屏出线、内绕组的引出线、绕组绝缘角环、绕组匝层间和相间等绝缘薄弱处都可能发生击穿。电位悬浮放电故障：可能发生于变压器内的任何连接松动的金属部件，一般来说，电位悬浮放电不至于很快引起绝缘击穿，主要引起油色谱分析异常和局部放电量的增加，比较容易发现和处理。局部放电故障：可能发生在任何电场集中或绝缘材质不良的部位，如高压引线、高压绕组静电屏出线、相间围屏以及绕组匝间等。
（2）过热故障。变压器的过热故障主要分为两大类：一类是电流回路的过热，如分接开关或引线连接接触不良等；另一类是磁回路的过热，如铁心多点接地、硅钢片局部短路以及全星形变压器的过热故障等。
（3）变形故障。变形故障主要是由变压器的抗短路能力不足导致变形故障。部分生产时间较早的变压器，受当时的设计和制造水平的限制，其抗短路能力不足。部分制造厂设计及制造工艺方面缺乏成熟经验，也会导致产品抗短路能力不足。如果发生出口或近区短路，发生绕组变形损坏的概率将是很高的。变压器导线的抗弯能力差，再加上绕组与铁心之间不易塞紧，因此变压器内绕组在受到向内的辐向力作用下最容易发生变形。同时由于轴向绕组尺寸偏差等原因，也会导致轴向失稳。
3电力变压器状态检修及故障诊断的要点
3.1供电线路检修
在对供电线路进行检修时，应着重进行温度的监测，观察是否存在温度过高的情况。感应电流的产生是导致供电线路温度过高的主要原因，与线圈间的电磁感应有关。由于供电线路温度过高，在一定程度上增加了短路的风险，进而影响电力变压器的稳定运行。在长期的工作运行当中，供电电路会出现一定的损耗，同时伴随着内部线圈变形等问题的出现，存在着短路的风险，从而影响到电力变压器的正常工作，容易引发故障。此类问题的出现，与电力变压器工作负荷过高有关。因此，在电力变压器状态检修及故障诊断中，应重点加强对供电线路检修，密切监测线路温度，检查线路的损坏问题。
3.2变压器运行状态监测
加强对电力变压器运行状态的监测，警惕绝缘问题的出现。由于电力变压器安装在室外环境，需要考虑到环境因素对于其工作运行的影响。雨雪天气下，电力变压器处在一个潮湿的工作环境，其内部元器件的绝缘强度降低或完全丧失，进而引发故障。而在雷电天气下，电力变压器容易遭到雷击而造成损坏。在变压器运行状态检测中，需要对其避雷、防雷性能进行测试。
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4基于内部绝缘缺陷诊断的变压器状态检修技术
4.1日常巡查和定期检查
实时监测电力变压器的运行状态，做好日常巡视工作，要求相关工作人员认真负责，应用红外成像仪，对电力变压器的温度、油料等情况进行检测，分析红外热像图，能够准确判断电力变压器运行过热或缺油等情况，并妥善予以处理。在日常巡查工作中，应重点监测油箱焊接口、防爆管等处，观察是否存在渗油和漏油的情况出现。针对漏油问题，油箱焊接口采取补焊办法，防爆管则需要拆除，并对其设备内部的压力阀门进行改装。针对电力变压器铁心多处接地问题，行直流电流冲击，或者减少不必要的接地线路，避免相关故障的发生。
在电力变压器的定期检查中，需要线路、设备的损耗程度进行评估，损耗严重则需要进行维修，必要时则需要更换新的线路和设备。增加定期检修的频率，多次进行检测，更容易从中发现问题。在电力变压器的状态检修当中，需要详细予以记录。结合既往的工作经验，针对常见、高发的运行故障，有针对性的予以防控。
4.2在线监测技术
4.2.1油色谱在线监测技术
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。油中气体和微水的检测采用专门的进油/回油管路，能在变压器不停电的条件下进行维护。采用先进的油气分离方式不存在将外部气体带入变压器油的风险。
4.2.2局部放电在线监测技术
局部放电监测包括特高频监测，超声检测，高频电流，铁心接地异常电流监测等。系统利用小波消噪技术，自适应滤波技术，窄带消干扰技术，消除现场监测的干扰信号，同时能够对单个放电脉冲的时域、频域及时频分析，提供PRPD、PRPS及指纹图谱等统计分析，能够自动识别放电故障类型，能够电声、电电、声声多放电源定位，三维空间显示，能够多放电故障点跟踪，同时提供放电源在线连续跟踪定位模式，能够锁定放电位置，实时跟踪其位移、强度变化，跟踪其放电类型变化。
4.2.3铁心接地在线监测技术
通过连续监测铁心接地电流，可及时发现由于铁心多点接地所引起的铁心局部过热，可有效避免由铁心局部过热引起的变压器故障。
4.2.4振动在线监测技术
通过对变压器振动的连续监测，同时结合历史指纹图以及变压器空载和负载状态的相关振动监测分析结果，达到可及时发现变压器内部的机械类故障（铁心紧固件松动、绕组变形等）水平，通过试验数据总结出故障判据进行故障频谱对比分析。
4.2.5温度在线监测技术
绝大多数高压电气设备出现故障之前都会出现温升异常，而局部过热又是导致绝缘下降的主要因素之一，因此通过红外测温技术对设备的温升异常进行监测，是目前电力领域的一种重要故障检测方法，是状态检测工作的重要组成部分。温度监测采用采用一体化的在线式红外热像仪和可见光摄像机，在现场预置各测量点，自动对高负荷设备进行数次温度和图像扫描，重点监测部位进行连续测温、发展趋势连续成像，实现变压器的温度监测，可清晰地观测故障点位置和严重程度。
结束语
综上所述，电力变压器的状态检修及故障诊断，其目的是确认电力变压器运行的安全性和稳定性，关系到社会生产建设和居民日常生活的用电安全。这就需要针对供电线路检修以及变压器运行状态监测过程中的相关要点，把握日常巡查和定期检查的每一个步骤、环节，同时应用先进的在线监测手段，实现对电力变压器运行状态的实时监测，有效防控风险事故，为供用电安全提供基础性的保障。
参考文献：
[1]李敏.电力变压器状态检修及故障诊断方法[J].电子技术与软件工程，2016，（23）：238-238.
[2]任浩.电力变压器状态检修及故障诊断方法探究[J].中国科技博览，2014，（36）：23-24.
论文作者:邓东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：变压器论文; 绕组论文; 故障论文; 电力变压器论文; 在线论文; 铁心论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第20期论文;