（贵阳供电局）
摘要 变压器是电力系统中重要的电气设备，其运行状态直接关系着整个电力系统运行的稳定性、安全性和可靠性。这就要求，在电力系统运行维护和管理的而过程中，要注重对变压器的日常维护和故障检测，以保障变压器的正常运行。本文就电力系统变压器故障常用的检测方法进行探索分析，以期为其在变压器故障检测中的有效应用提供相应的参考。
关键词 电力系统；变压器故障；检测方法
变压器对电力系统的正常运行起着举足轻重的作用，一旦其在电力系统运行过程中发生绕组故障、绝缘故障等，就会严重影响着整体电力系统的运行状态。因此，在电力系统运行维护和管理过程中，要综合应用各种检测技术，有效检测出变压器在运行过程中存在的故障问题，以便于有针对性的采取相应的解决策略，提高变压器运行的安全系数及电力系统的运行质量。
一、电力系统变压器故障原因及故障检测的重要性
1、电力系统变压器故障原因
随着我国经济社会的迅速发展以及城市现代化进程的逐步推进，人们生产生活对电力生产提出了更高的要求，不仅要求其具有充足的供给量，亦要求其电力供给的稳定性、安全性和可靠性。这就造成了电力系统变压器在运行的过程中承载着更大的运行压力，有些甚至处于超负荷的运行状态下，随着运行时间的推移，变压器的绝缘体就会逐渐发生老化现象，绝缘性能也在逐渐下降；同时变压器的长时间、超负荷运行也造成其内部元件使用寿命缩短，发生提前老化等现象，一旦没有及时进行检修和更换，就很容易引发故障问题，影响电力系统变压器的正常运行，并进而影响到电力系统运行的稳定性、安全性和可靠性。
2、电力系统变压器故障检测的重要性
在电力系统电气设备日常维护和检测过程中，加强对电力系统变压器的故障检测具有重要的作用，具体体现在：一是电力系统变压器故障检测是进行变压器故障诊断的必要前提，当电力系统出现故障问题时，只有通过使用相关检测技术，才能准确判断故障产生原因，对变压器故障进行精确的诊断，以便于采取进一步的解决措施；二是电力系统变压器故障检测是电力系统运行管理的重要构成部分，其直接关系着整个电力系统的管理质量和管理水平；三是电力系统变压器故障检测是提高变压器运行安全系数的重要保障，通过对变压器故障的有效检测，可以精准判断出其存在的故障类型及原因，采用相应的防治措施，以降低电力系统运行过程中安全事故的发生率。
二、电力系统变压器故障常用的检测方法
将检测技术应用到我国电力系统变压器故障检测过程中，不仅可以有效确定出变压器故障类型及原因，亦可以在此基础上有针对性的提出相应的故障解决办法。就目前我国电力系统变压器故障检测现状来看，主要是通过对故障气体的检测和分析，以达到确定电力系统变压器故障类型和原因的目的，常用的检测方法主要有以下四种：
1、气相色谱仪检测技术
该故障检测技术主要是通过对变压器故障发生后混合气体的各种成分进行检测，来确定故障类型及原因，具有高效、便捷以及操作简单等方面的特点，被广泛应用在变压器的故障检测过程中。气相色谱仪检测技术的主要检测原理是：变压器在发生故障时，会分解出氢气、甲烷、乙烷及一氧化碳等各种气体，与正常气体相比，这些故障气体有着自身一定的特殊性，将气相色谱仪应用到变压器故障检测过程中，则可以利用色相色谱仪中的高分子膜将油及溶解在其中的气体分离开来，有效检测出其中存在的氢气等故障性气体，确定变压器故障类型及原因，在此过程中要涉及到一个公式的应用，即通过不同组分在气谱柱中气相及固相之间的分配系数来实现分离的目的，表示其分配系数的公式为：
其中，K表示分配系数值，主要用于永久性气体或者是气态氢等物质的分离，例如CH4、CO等气体。
2、红外光谱检测技术
红外光谱检测技术是电力系统变压器故障检测中应用最广泛的检测技术之一，具有检测速度快、敏锐度和精确度高等方面的优点，对于检测电力系统变压器故障气体的具体成分和含量具有非常重要的作用。在实际的变压器故障检测过程中，相关检测人员可以通过配合使用红外气体分析仪器及双关路薄膜电容检测仪，有效分析出变压器故障气体以及故障发生前后的气体变化。在利用该技术方法对电力系统变压器进行故障诊断的过程中，红外光的频率表及待检测气体的振动频率存在同样的数量级别，并在振动时保持完全一致，当气体吸收红外光的部分能量时，其形态会发生相应的改变，从基态一跃升为激发态，并满足以下公式：
其中，S为气体分子由基态跃迁至激态的辐射能量强度，△v为谱线宽度。
由此产生相应的光声信号，并以此为依据，进行故障诊断，确定故障类型。
3、声光谱检测技术
声光谱检测技术对于有效检测变压器故障气体中的氢气含量和浓度具有非常重要的作用，其工作原理是：该技术充分利用了声光效应及声光室内气体吸收光谱的能力，并在特定波长的基础上对电力系统变压器故障产生的氢气进行全面、系统的定量及定性分析，有效提高了光声光谱用于变压器故障气体的精确性和稳定性，且受反射光及散射光的影响程度较低，能够更加精确的检测出变压器故障气体中的氢气含量及浓度，在有效提高电力系统变压器故障检修效率的同时，降低变压器故障的发生几率。
4、传感器列阵在线检测技术
该技术在变压器故障检测过程中的应用具有重要的作用，能够有效保障变压器正常的运行状态和较强的抗干扰能力，从而为变压器的安全运行奠定坚实的基础。与其它变压器故障检测技术相比，传感器列阵在线检测技术具有选择性强和气体敏感度高等方面的特点，能够迅速高效的检测出变压器故障气体中浓度、含量等各方面指标，以精确确定出故障气体类型。就目前传感器列阵技术在我国变压器故障检测中的运用现状来看，主要是应用半导体气敏传感器对变压器故障气体进行检测分析，其工作原理是：通过变压器故障气体和金属氧化物之间的电导率反应，以有效检测出反应后混合气体中各种故障气体的类型、含量以及浓度。将该检测技术应用到电力系统变压器故障气体检测过程中，不仅可以有效提高变压器故障的检测速度，亦可节省大量的检测时间，有效提高电力系统变压器故障气体的检测水平。
结语
综上所述可知，将各种故障检测技术应用到电力系统变压器故障的检测过程中，对于有效诊断出各类变压器故障及原因，采取相应的防治措施具有重要的作用。因此，在电力系统电气设备日常管理和运行维护的过程中，要加强对变压器故障的检测和分析，并通过对故障气体的有效分析，采取行之有效的故障检测和解决方案，防止变压器故障问题的产生，并将其对整个电力系统运行稳定性和安全性的影响降低到最小，不断完善电力系统。
参考文献
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[2]于鸿洁.电力系统常用变压器故障检测方法[J].科技资讯,2014,（33）.
[3]张延林,李子罕.变压器故障检测技术[J].电子技术与软件工程,2015,（09）.
论文作者:王波
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/19
标签：变压器论文; 故障论文; 电力系统论文; 气体论文; 检测技术论文; 过程中论文; 原因论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;