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摘要：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；故障检测；故障诊断；方法
前言
电网的安全运行能保证电力的正常供应，如果因一些电力事故而导致的停电事件，不仅会对人们的生活造成影响，造成经济损失，还会引起很多的社会问题。而造成停电的原因就是输电网架的老化，还有相关设备的老化。所以对于电力设备如电力变压器的故障诊断就显得格外重要。
1电力变压器故障诊断方法研究现状
目前对于电力变压器的故障诊断研究还只是停留在哪里发生故障就检修哪里的阶段，而对于未发生的问题或者是没有明显发生的问题，以及不知道其发生的具体原因的问题就很难来研究。所以如果能够通过某种方法进行检测，就能够在检测出目前故障的同时，对未知的故障进行预测，这就会使得电力变压器的故障发生率大大地下降。所以，对于检测电力变压器来说，获取大量的实际数据、利用合适的预测模型进行检测是排除故障的重要方法。
2电力变压器的故障诊断方法
2.1目前我国常用的故障诊断方法
目前我国对于电力变压器的检测方法都是利用变压器的表面特征来判断的，但是这种方法并没有起到很好的作用。因为要用表面的特征来判断变压器是否出现故障，就需要用大量的实际故障例子来对比，但是实际中对于这些样本数据的获取是非常困难的。而且由于不同变压器的电压容量不同，内部的结构也不同，发生的故障也不尽相同，所以对于变压器的故障诊断就会存在很大的误差。目前我国还没有很好的方法来解决这个问题，而且大多数的故障诊断方法都因缺乏完善的诊断理论支持而缺乏可信度，所以对于变压器的故障预测和分析技术还有很大的提升空间，要提升检查方法的精准度，能够准确地预测到故障发生的部位，并且能对未发生的故障进行预测，能预测到故障的发展趋势。
2.2新的诊断方法
在相关的科学家的不懈努力下，国内外对电力变压器的评估已经取得了可喜的成绩，如用模糊分类器将 DGA 数据进行划分，得到不同的子类；对每个类别用模糊的矢量化网络进行训练，就可以提高评估的准确率。对相关的电力设备进行量化评价，从而可以得出相应的数据供管理者参考。但是这种方法注重的是对变压器的短路强度还有负载能力方面的评价，而忽略了其它方面的评估指标。
3三比值法
3.1特征气体诊断法
它是一种较为直观方便的现场诊断方法，能够对变压器是否发生故障作出初步诊断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，只依赖于特征气体法对变压器故障进行诊断是远远不够的，特别是对故障性质和部位的诊断，还必须研究特征气体间的相对含量。因此，产生了 CH 4 /H 2、C 2 H 6 /CH 4、C 2 H 4 /C 2 H 6、C 2 H 2 /C 2 H 4 四比值方法。其中 C 2 H 6 /CH 4 比值反映的仅仅是变压器油热分解的温度范围，所以国际电工委员会（IEC）只推荐采用 CH 4 /H 2、C 2 H 4 /C 2 H 6、C 2 H 2 /C 2 H 4 3 个比值。后来随着三比值法在实际应用中积累的大量经验，IEC 又对比值范围、编码组合和故障性质类别进行了补充和改进，得到了目前常用的改进三比值法（以下简称三比值法）。
3.2三比值法的具体原理
实验证明变压器故障气体组分含量间的相对浓度与温度之间存在相互关联的关系，正是依据以上关联关系，学者们从H 2、CH 4、C 2 H 6、C 2 H 4、C 2 H 2 这 5 种气体中选取两种具有相近扩散系数和溶解度的气体构成三对比值。
3.3三比值法判断变压器故障需注意的问题
在实际工程应用三比值法判断变压器故障时有一定的局限性，因此在应用时需注意如下问题：
a．应用三比值法判断变压器故障前，应先根据 GB/T 7252-2001 规定的变压器溶解气体总烃、乙炔和氢气的注意值和数据来判断各组分含量或气体增长率的注意值是否超标，也即先判断变压器存在故障后，再用三比值法来进一步判断变压器故障的性质，这样才是有效的，否则利用三比值判断的结果没有意义。
b．三比值的比值发生变化可能是发生了新的故障，若要判断新故障的性质，应当用前后两次检测值的差值来计算比值，这样才能较为准确地判断新故障的性质。
c．要准确判断变压器内部故障部位，应全面掌握变压器内部结构、运行状态及检修情况等，还要结合其他试验方法（内阻、绝缘、油质分析、介质损耗及耐压等）与历次的监测数据进行比对。
4DGA的变压器诊断算法
4.1变压器内部故障与油中气体含量关系
目前，DGA在线监测通常采用气相色谱法原理，通过进油、脱气将气体吹扫到色谱柱中进行分离，最终分析出H 2、CH 4、C 2 H 2、C 2 H 4、C 2 H 6、CO和CO 2 等故障气体。气体的种类及其含量间的关系与变压器的故障类型有着密切的联系，根据故障气体可以间接反映故障类型。改良三比值法是比值法中应用最广的算法。国内行业标准和国标也将改良三比值法作为变压器内部故障诊断的主要方法。但是在线监测数据的准确性与实验室数据相比有很大的差异，监测的准确度误差在30%即满足准确度要求，造成诊断的正判率下降，诊断结果难以支撑变压器智能化的发展要求。
4.2朴素贝叶斯分类器
贝叶斯方法的主要思想是将事件的先验概率和后验概率相联系，并利用先验信息预测事件的后验概率。贝叶斯分类器具有自学习的能力，可以将新数据记录加入到已知的先验信息中，从而进一步影响事件的后验概率，提高事件预测的准确性。
5对电力变压器故障的诊断方法的未来展望
从影响固体绝缘体的水分、氧气和酸度值来考虑，进而就可以发展为综合性的变压器在线检测故障的诊断和对相关数据状态评估。在电力变压器中，可能发生的故障主要是由于相关的机械发生故障或者是热故障和电故障，而且这也是机械故障的主要表现，所以最重要的就是对电力变压器发生热故障和电故障的处理。电力变压器的内部构造较复杂，发生的问题解决起来也就很复杂，而任何故障的发生前都会有征兆，所以对其发生的征兆进行观察也就可以得出相应的结论，从而进行提前预防。对于油中溶解的气体分析技术是目前对充油电力设备检测的常规手段，主要是因为其能很好的发现变压器内部存在的很多早期故障。在我国，有超过50%的故障都是用这种方法来发现的。
6建立起完善的电力检测系统，提高电力变压器的故障诊断
要遵循以下原则：首先是科学性原则，对于各种检测方法都要有其检测的科学依据。其次是可行性原则，任何检测方法如果失去了可行性，那就没有任何意义，所以研究方法必须要有可行性。最后是全面性原则，故障的发生往往不是单方面的原因，所以检测的方法要具有全面性，不仅可以解决现有的问题，还可以解决预测未发生的问题，防患于未然。而且建立评价指标体系要遵循定性和定量相结合的原则。
总结
电力是现阶段国家发展不可缺少的重要因素，人们的日常生活中各项活动都需要在电力的支持下才能顺利进行，一旦电力出现故障，不仅会对人们的日常生活造成影响，还会严重影响国家的经济发展。所以，要综合各种方法来强化电力变压器故障的诊断工作，增强电力系统稳定性，以应对突发事件。
参考文献：
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[3]高骏.电力变压器故障诊断与状态综合评价研究［D］.武汉：华中科技大学，2013.
论文作者:祁菲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/17
标签：故障论文; 比值论文; 变压器论文; 电力变压器论文; 方法论文; 发生论文; 气体论文; 《电力设备》2017年第32期论文;