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摘要：在电网运行中负责能量转换和传输的是电力变压器，而且作为电网安全第一道防御系统中，属于关键枢纽设备的也是电力变压器。从目前来看，我国一部分变压器存在着超过20多年的运行时间，这部分超过运行年限的变压器，大都面临着设备故障和绝缘老化等日益严重化的故障问题，而且这些故障问题的出现，也大大增加了电力变压器发生事故的机率。如果运行中的变压器发生故障问题，极有可能会造成设备资产和大面积停电等不可挽回的现象，而且还会在社会上造成负面作用。基于此，论文对我国电力变压器有可能存在的故障进行深入的分析研究，能够对电力变压器的运行维护和状态检修形成有效指导，能够对电力变压器起到一个预防作用和降低故障发生率的有效作用，所以，对电力变压器故障进行深入分析研究，具有十分重要的现实意义。
关键词：电力变压器；故障分析研究
一、电力变压器的基本结构
电力变压器在运行过程中的常见故障，以油浸式电力变压器展开主要介绍，内部故障和外部故障是油浸式电力变压器的两种主要故障形式，其中变压器在油箱背部发生的各种故障统称为内部故障，内部故障的主要类型包括?各项绕组之间发生的相间短路和绕组的线匝之间发生的匝间短路现象；?引出线或绕组通过外壳，引发的接地故障等各形式的内部故障。变压器油箱外部绝缘套管，还有油箱外引出线上发生的各种故障统称为外部故障，外部故障主要类型包括：?绝缘套管闪络或破碎之后，引起的接地短路故障；?外部引线之间发生的相见故障；?相间故障引起的变压器内部故障或绕组变形等等都是外部故障。
二、短路故障分析
变压器发生出口短路或内部引线与绕组发生接地短路故障现象，统称为电压器短路故障，其中当变压器发生出口短路故障时，造成的影响主要包括以下两个方面的内容：
1、绝缘热故障的发生与影响
绝缘热故障是由短路电流而引起的，具体是当处在正常运行状态的变压器突然发生短路现象的时候，变压器内部高压绕组和低压绕组将会承受额定指数十倍的短路电流的同时经过，在短路电流流通过程中，会有大量的热量产生出来，致使变压器出现严重发热的现象。如果正常运行中的电压器，没有承受短路电流的能力，没有很好的稳定性能，就必然会严重损害到变压器绝缘材料，这极有可能会造成变压器损毁和变压器击穿。
2、绕组变形故障的发生与影响
绕组变形故障是由短路电动力而引发的，具体是当短路故障对正常运行状态的变压器形成一定冲击的时候，如果变压器的电压器继电保护正确动作，但是流经的短路电流相对较小，那么一般不会对绕组形成太大影响；一旦流经的短路电流加大，再加上变压器继电保护延时动作，将会出现严重的绕组变形现象，还极可能损害到绕组。在变压器绕组出现轻微变形现象时，检修人员要及时做出维护，及时回复垫块位置和对绕组的压钉进行紧固，此外还要对铁轭拉板与拉杆进行紧固。此外还应注意变压器在受到多次短路冲击之后，必然会由于累积影响，而造成严重的变压器起损坏，因此，技术人员对绕组变形程度进行分析诊断，研究制定出合理的变压器检修周期计划，能够明显提高变压器的抗短路能力。
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三、变压器放电故障分析
变压器的放电故障主要是在放电能力密度大小的前提条件下，被分为三种类型，即为局部放电、火花放电和高能量放电三种。
1、局部放电故障分析
变压器发生局部放电现象，主要是指在电压作用时，变压器绝缘结构内部的气隙和油膜，还有导体的边缘会因此而发生非贯穿性的放电，这种现象被统称为变压器的局部放电故障。变压器在开始发生局部放电的时候，只是一个低能量的放电过程，但是如果变压器背部也出现这种发电，将会造成比较复杂的情况。
局部放电的生成：在变压器油箱中，如果存在气泡，或具体绝缘材料中存在空穴等，在这时当气体的接电常数小，而所承受的场强高，再加上油和纸绝缘材料的强度大于其耐压强度，从而首先出现放电现象的就在气隙中；再者，如果被外部环境影响到，而出现由处理的不彻底，机会因为气温下降使油中有气泡产生。
2、火花放电故障分析
引起变压器发生火花放电故障的原因有两个，即为悬浮电位造成火花放电和油中杂质引起的火花放电故障。
?悬浮电位引起的火花放电主要是指：在高压电气设备中，一部分金属部件会因为自身结构原因或运输与运行过程中因接触不良而产生的断开现象，同时会形成分压，因此，这一金属部件上产生的对地电位，就悬浮电位的基本内容。在实际运行过程中具有悬浮电位的物体，其附近的场强表现往往较为集中，这会影响到周边固体介质，并将其逐渐烧坏和使之逐渐炭化。除此之外悬浮放电也可能在变压器高电位的金属部件内发生，还有可能因为变压器高压套管端部出现接触不良的时候，引发悬浮放电，进而引发火花放电故障。
?油中杂质引起的火花放电主要是指：油中杂质的影响是变压器发生火花放电故障的主要原因，这主要因为油中杂质的组成部分，主要是由水分和受潮的纤维等物质的结合。
绝缘故障研究分析
1、固体纸绝缘故障分析
油浸变压器绝缘的主要部分之一就包括固体纸绝缘故障，固体纸绝缘主要由绝缘纸和绝缘板，绝缘垫和绝缘卷等共同组成，纤维素是其主要成分。一般情况下，1300是新纸的聚合度，如果下降到250左右的时候，会连带固体纸下降一半的机械强度；而150-200之间，是极度老化致使寿命终止的固体纸聚合度。此外，通过研究分析可以发现，老化特性是固体绝缘不可避免的特性，而且固体绝缘的机械强度和电气强度一旦出现老化，将是不可恢复的。因此，从某种程度上来说，绝缘材料的使用寿命直接决定着变压器的全生命周期，这就要求油浸电力变压器在固体绝缘材料的选择上，要特别注重固体绝缘材料是否具有良好的电绝缘性能，其机械性能是否良好等。
2、变压器绝缘故障的主要影响因素
对变压器绝缘性能造成影响的因素有很多，这里主要接受三个影响因素：?首先是温度影响，这主要指油、纸绝缘变压器可在不同温度的影响下，使得油、纸含水量有着不同的变化，一般来说，如果温度越高则纸内水分向油中析出的就越多；如果温度越低则纸内水分向油中析出的量就越少，所以只有在高温的情况下，才会造成变压器内绝缘油中有较多的含水量。?湿度也是影响变压器绝缘性能的因素之一，这是因为变压器绝缘油中如果存在大量水分，将会造成纸纤维素降解速度加快，所以得出纤维材料含水量是CO产生的直接原因，湿度一定则有较高的含水量，CO2分解的也较多，反之则CO分解的较多。?油保护方式也能够对变压器绝缘性能造成影响。
结论
文章通过对电力变压器故障进行主要研究分析，总结出了电力变压器的运行可靠，直接与电力系统的安全高效运行有直接关系。因此，对电力变压器故障进行研究分析，具有十分重要的现实意义。文章得出以下主要结论：要想为电力变压器的安全运行状态提供保障，就要求尽量减少电力变压器故障发生的机率，及时发现电力变压器存在的故障问题并给予解决，这是防止电力变压器出现电力事故的有效措施，还是保证电力系统安全可靠和高效的有效措施。
参考文献
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[4].邹杰惠.电力变压器故障诊断模糊专家系统研究开发[D].湖南大学，2004.4.
论文作者:王建红,张双喜,牛涤非
论文发表刊物:《科技研究》2018年7期
论文发表时间:2018/9/10
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 电力变压器论文; 发生论文; 固体论文; 现象论文; 《科技研究》2018年7期论文;