关键词：电力变压器；故障分析；诊断技术；试验
引言
电力变压器在故障检测的过程中会随着制造技术的发展而不断的提升，同时供电稳定性也进一步提高。随着电力智能控制技术的发展以及电力企业间竞争的加剧，电力企业为了发挥自身的优势，不断提升电力变压器的检测技术。常见的检测技术包括在线检测、离线检测、定时检测以及常规检测等多种形式。在实际的检测过程中可以单独采用一种技术，也可以将多种技术组合应用，以提升变压器检测的效率，保证变压器运行的稳定性和安全性。
1电力变压器故障诊断的基础理论
变压器油色谱分析是反映油浸式变压器故障状况最重要、最直观的诊断方法，可以为变压器的故障判断提供可靠的依据。许多变压器故障诊断试验都是在变压器油色谱分析的基础之上进行拓展和延伸的。通过测量变压器油中溶解的各种气体成分和浓度的变化情况，就可以发现变压器内部可能存在的潜在故障，以便在变压器故障早期就能够及时进行维修。合格的变压器油是澄清透明的矿物油，无杂质沉淀及固体悬浮物。如果变压器油在循环过程中受到污染或使用过久已经老化，变压器油色就会由澄清渐变为浅红色直至变为深褐色，并伴有沉淀物和絮凝物质产生。通常，变压器油呈浅棕色时就应该及时更换新油。当变压器内部出现故障时，变压器油的颜色也会发生变化。常见的变压器油变质现象中，若变压器油呈乳浊状，说明油中含水量过高；油色发暗，说明变压器油老化变质；油色发黑并带有异味，则说明变压器内部存在故障。在进行故障诊断时，通过对变压器油的外观、PH值、含水量、水溶性酸、闪点、油中气体组分含量、界面张力、凝点、体积电阻率等各个物理和化学性质的检测，就可以推断出变压器运行状态的异常变化，及时发现故障并采取相应的措施消除设备故障，防止劣化的变压器油继续损害设备，保证变压器的正常运行。
2电力变压器出现故障的原因
2.1绝缘老化
由于电力变压器投入运行的时间较长而产生了绝缘老化现象，很大的降低了其绝缘性能。电力变压器要想正常稳定的运行，就必须要保障它具有良好的绝缘性，否则就会由于绝缘效果较差而出现各种问题。一般而言，必须要对变压器承受运载量的极限有一定的重视，保证其正常运行，绝对杜绝变压器超负荷工作，这较为容易导致电力变压器绝缘材料绝缘性能降低，缩短了变压器的寿命。
2.2外部故障
所谓外部故障，主要是变压器油箱外部绝缘套以及引出线上的故障，例如，当施工中废油泄漏，会出现废矿物油，不仅影响变电器运行的稳定性，而且造成环境影响，因此，在该种问题处理中，应该通过滤油区域地面硬化处理有效防止废油污染，而且也可以将废油污染土壤全部转移到专门的固体废料回收站，避免油浸式电力变压器故障对电力生产以及环境发展带来限制。
2.3油气分析技术应用现状
油气分析技术是利用色谱分析仪对样油进行分析，进而对变压器内部状态进行分析，及时发现内部的隐蔽性故障问题，对故障的早期判断具有重要的作用。这种方法的原理为烃类气体产生的速度与温度具有直接的关系，速度会随着温度的升高而提升。但是这种分析技术在应用的过程中也存在一定的劣势，分析步骤繁琐，手续多，检测的时间长，如果故障发生的比较突然则难以进行及时的检验。目前，相关研究人员已在不断研究该技术弊端的改善方法。
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3智能在线监测与故障诊断系统方案设计
电力变压器智能在线监测与故障诊断系统要能够在变压器带电工作的状态下，把变压器油中与故障发生时有关的特征气体进行采集，然后上传到工控机，工控机将特征信息存储、显示并利用智能故障诊断算法分析采集到的数据，从而对电力变压器的运行情况作出诊断和评估，并预测发生故障的可能位置、故障的类型以及故障的严重程度，把分析结果提供给工作人员，供他们作出决策，更好地完成对变压器的检修工作。监测及诊断系统功能模块主要由通讯模块、数据管理模块、检测模块、故障诊断模块和报警模块五个子模块构成。
4电力变压器高压测试技术分析
4.1绝缘耐压测试
测试绝缘设备在不同的电压（例如工频交流，直流，运行冲击和雷电冲击）下可以承受的最大电压，这是绝缘耐受电压的测试。此测试是破坏性测试，因为测试结果只是公差和击穿的两种可能性。这种测试的准确性非常强，但是由于它的巨大破坏，如果大量进行这样的实验，将会给设备带来一定的危害。以直流耐压测试为例。直流耐压测试方法是最常用的。它可以帮助工作人员准确地判断线路接头部分的故障，还可以准确地确定线路中的短路和开路问题。这对于检测电路系统非常重要。
4.2电气预防性试验法
电气预防性试验法是一种评估电力变压器性能指标是否正常的方法，该试验的方法和种类较多，但实施流程往往较为繁琐。有些试验必须要将变压器拆解之后才可进行，有些需要与其他试验项目同时进行，有些则是变压器投入运行之后定期检查的测试项目，有些需要在特殊环境下才可进行；如交流耐压试验就是一种破坏性试验，这种试验对变压器和电力线路的耐压要求都很高，现场条件一般很难满足，并且对变压器设备进行频繁的拆装并不利于设备的维护。
5电力变压器故障检测的发展
科技不断进步，变压器故障检测技术也不断更新。为了保证检测技术的安全性、便捷性及准确性，变压器故障检测会逐渐实现智能化和自动化。人工智能的研究主要是通过计算机技术的应用，替代传统需要人工操作的工作。人工智能的发展有利于社会发展状态的转变以及人们生活方式、工作方式的创新，使传统机械化的工作模式被人工智能模式取代。目前，国内外对人工智能应用的研究有了进一步的发展，所以变压器故障检测也会逐渐向人工智能方面发展，如专家系统或者神经网络等。例如，专家系统是人工智能中应用比较广泛的一种技术形式。通过专家经验对故障情况进行诊断和分析，并对故障以及原因间的规则进行判断，以确定故障出现的具体位置和原因。通过专家系统的应用，提升了电力变压器的检测效果，同时节省人力、物力，但是如果变压器的故障不在专家系统的经验范围内，那么智能技术将无法解决故障，还是需要依赖于人工。虽然智能技术本身具有非常强的优势，在一定程度上可以替代人工，但是任何一种技术都不是万能的，都存在一定的限制，必须要对这些方式进行优化，通过取长补短的方式结合应用或者选择性的应用，才能够保证变压器故障的有效检测。
结语
总而言之，在油浸式电力变压器状态故障检修中，为了提高故障检修的有效性，应该认识到设备运行中的故障问题，通过故障检修方案以及检修标准的确定，进行施工检修方案的完善，充分满足油浸式电力变压器故障检修的有效性。而且，对于相关设备故障检修人员，应该认识到影响油浸式电力变压器故障的问题，通过外部影响因素以及内部影响因素的分析，构建针对性的解决方案，并通过油浸式电力变压器离线检测技术以及在线检测技术的构建，实现设备故障的及时解决，满足电力企业运行的基本需求。
参考文献
[1]王伟.油浸式电力变压器故障诊断技术的研究[D].济南：山东大学,2008.
[2]杨廷方.变压器在线监测与故障诊断新技术的研究[D].武汉：华中科技大学,2008.
论文作者:李志文
论文发表刊物:《中国电业》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/26
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