摘要：变压器是电力系统中的重点设备之一，变压器的运行稳定性决定着电力系统的功能实现。变压器在运行过程中会受到的设备运行环境、人为操作等因素的影响，而导致其出现故障，终止设备运行。为了维护电力系统的运行，需要针对变压器的故障进行诊断，采取科学有效的方法制定有针对性的故障诊断方案。基于此，在本文中利用油化、电气试验数据对变压器的故障进行诊断，希望相关的研究，能够为电力系统的运行带来帮助。
关键词：电气试验数据；变压器；故障诊断
前言
对于电力系统而言，变压器的故障诊断较为关键，当变压器出现比较大的故障时，其将会为整个工厂的生产带来严重的经济损失。目前，在电力系统中，实现变压器的故障诊断，主要应用两种方式：第一，油色谱分析；第二，电气试验数据分析。以上两种变压器故障诊断方式虽然能够确定变压器故障产生原因，但是在实际应用也存在着一定的技术局限性。在实际的变压器故障诊断中，需要结合两种方式的优势，实现科学性化的变压器故障诊断。
1.基于油化的变压器故障诊断原理与方法
1.1诊断原理
当电力系统中的变压器在正常运行环节中，变压器系统的实际组成零件、以及其系统设备中所包含的物质，会随着变压器的实际运行而产生零件结构衰减的情况，当系统设备运行在一定强度的基础上，变压器自身的绝缘性就会降低，并且在设备结构中释放出一种化学气体。在设备结构发热的情况下，变压器的某一部分温度快速的升高，促进了设备结构油扩散，严重的制约着变压器的正常运行。在电力系统运行中，需要针对变压器的故障进行诊断，在掌握的其故障产生原理的基础上，才能够实现有针对性的故障诊断[1]。
1.2诊断方法
在电力系统中，应用油化的方式进行变压器的故障诊断，主要应用的办法有以下两种方式：
第一，对油中所溶解的特征气体含量进行分解。在分析了基于油化检测变压器故障的原理背景下，借助该种办法进行故障分析环节中，以变压器故障设备结构中所产生的气体为诊断依据。不同的设备结构故障下所产生的特征气体类型以及含量都不同。如在变压器故障的分析中，比较常见的故障特征气体主要有：氢气、一氧化碳、烃类、二氧化碳。在多样化的特征气体产生下，实现不同气体之间故障诊断界定，能够为变压器的故障分析提供一个较为准确的诊断结果[2]。
第二，针对故障点所产生的速率进行分析。在变压器故障产生的环节中，设备所产生的气体扩散速度会随着设备结构的温度升高而提升。因此，在针对变压器故障进行诊断的环节中，单一的从设备所产生的气体含量来分析故障，显然比较片面。当设备结构中所产生的气体含量增长速度比较快的情况下，则说明故障发生的几率较高，反之则较低。而分析气体的产生速度主要分为了绝对产气速率和相对产气速率。那么，在变压器故障判断中，可以直接按照绝对产气速率进行参考分析。
2.基于电气试验数据的变压器故障诊断
2.1基于电气试验数据实现故障诊断的原理
在对变压器进行故障诊断环节中，应用电气试验的方式进行故障诊断，该种方式与上文中所提到的油化故障诊断方式相比，其应用范围更加的广泛。该种诊断技术在实际应用，原理与油化诊断方式大相径庭。这是因为，基于油化的故障诊断方式在实际应用中，主要针对变压器设备运行状态变化进行检测，不需要进行相关的故障诊断实验。而电气实验数据诊断方式则不同，该种方式借助一定的手段，采用模拟方法，检验电气设备的实际绝缘性。该种故障诊断方式在实际应用有效的提升了变压器设备的安全性，为后期的设备故障分析提供了有利数据信息。同时，该种故障诊断方式能够检测出安全隐患，对变压器系统进行打压试验。
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打压试验是指，将变压器转换到停止运行状态，在线观察变压器的参数，在电气试验下分析变压器参数变化[3]。
2.2故障情况介绍
在某变电站中，其1号主变压器自投入运行之后，在容量范围内运行，在投入应用的时间内尚未发生设备短路的情况。然而，在2017年2月份10：14：22，1号转变本体轻瓦斯动作发出信号，接下来，10：14：39，重瓦斯动作。并且该变压器的主变三侧开关发生的跳闸的情况，系统中尚未出现相应的保护动作。经过技术人员对于设备进行故障检测，发现现场中含有少量的气体。变压器发生的故障的1号设备与2号主体设备之间为并联的关系，系统负载为的340000kW负载[4]。
2.3故障情况分析
借助电气试验数据分析变压器故障，在对故障进行分析环节中，得到相应的系统电阻数据信息。其中高压侧阻值为351.2mΩ、中压侧的阻值为52.86mΩ、低压侧的阻值为15.46mΩ。以上三组阻值所对应的不平衡度分别为：0.17/165.84/0.71（单位%）。针对以上数据信息结果进行分析，发现，在该变压器系统参数变化中，基于高压套管-中压套管之间的电阻值之间存在着三项不平衡的情况，其中B相约为系统A相、C相的2倍。在中压套管中，基于零相套管之间的电阻值的三相不平衡中，B相约为的A、C两相的5倍以上。在研究中发现，大部分的B相绕组电阻值比较大，分析其产生的原因如下：
第一，接线焊线问题。在变压器系统中B相绕组的首端引出线与其相应的焊接较差。
第二，引线与套管连接上的存在着较大问题，其中最大的问题就是基于B相绕组的接线接线不良。
第三，内部载流存在着较大的问题，最为关键的问题就是B相套管内部载流杆在线路中的接触不良。
2.4故障点确定
在对该变电站的变压器故障进行诊断环节中，首先借助电气试验数据分析技术，研究110kV的B相套管故障点。技术人员将B相套管拆下来之后进行线路上的检查，在实际检测过程中，发现线路的连接头与套管之间烧粘在一起。载流杆在上下两端中产生放电的情况，并且在套管的顶端上发现了长度约为2厘米的烧熔段。对于该处的故障处理，将变压器中110kV的B相套管返厂解体检测。当顶端载流杆在套管顶部上的连接头上存在着深度不够的情况下，最终会引起系统出现频繁的故障跳闸[5]。
针对故障产生的原因进行分析，由于在变压器中的110kV B相套管的结构多为导杆式，主要包含了连接头、载流杆等。在实际运行中，导致导杆在系统结构中的接触部位的长期过热。在时间的推移下，导杆产生恶性的循环，并且在系统结构拉力的作用下，使得螺纹发生较为严重的变形。当系统负载高峰的情况下，载流杆与套管导电管之间产生了一定的电位差，当电场强度部分不均衡的背景下，使得重瓦斯跳闸。
结论：综上所述，变压器故障的产生对于变电站系统正常运行带来较为严重影响，为了完善变电站系统运行，需要分析变压器故障的产生原因，实现故障诊断。在实际应用中，借助油化技术和电气试验数据技术，进行变压器的故障诊断分析。文中首先分析了变压器故障产生的原因，对实际的变压器设备进行故障诊断。
参考文献：
[1]徐建源，陈彦文，李辉，鄂士平，陈江波，蔡胜伟.基于短路电抗与振动信号联合分析的变压器绕组变形诊断[J].高电压技术，，：1-8.
[2]赖茜.综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断[J].科技资讯，2016，（19）：39-40.
[3]高鹏，刘富元，马江泓，吉安.综合利用油化、电气试验数据进行变压器故障诊断[J].变压器，2009，（08）：73-75.
[4]王伟.油浸式电力变压器故障诊断技术的研究[D].山东大学，2008.
[5]陈继刚.变压器在线试验与故障诊断技术研究[D].大庆石油学院，2003.
论文作者:杜伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：变压器论文; 故障论文; 故障诊断论文; 套管论文; 设备论文; 气体论文; 电气论文; 《基层建设》2017年第9期论文;