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摘要：在电能的传输和配送过程中，电力变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路，是电网中最重要和最关键的设备。电力设备的安全运行是避免电网重大事故的第一道防御系统，而电力变压器是这道防御系统中最关键的设备。变压器的严重事故不但会导致自身的损坏，还会中断电力供应，给社会造成巨大的经济损失。本文介绍了常见的变压器缺陷和故障，分析了这些故障对变压器造成的危害，并对故障的消除方法进行了归纳总结；并对变压器常用的在线监测技术进行了分析，具有一定的工程实用价值。
关键词：变压器；故障；在线检测；推广
随着国民经济的蓬勃发展，各个行业对电能的需求不断增加，这使得我国的电力系统向大容量、超高压和自动化的方向发展。变压器是电力系统中最关键的设备， 起着电压的转换、电能的分配及传输的重要作用， 因此它的正常运行决定着电力系统的可靠、稳定。电力变压器发生故障的原因和类型很复杂，再加上电力变压器绝缘老化的渐进性都给变压器的故障诊断带来很大的挑战。因此，必须对变压器故障进行诊断研究，准确而及时地检测出变压器潜伏的故障，制定出相应 的检测维修计划，进而提高变压器的可靠性。
长期以来，电力系统对变压器的绝缘检测一直是定期的绝缘预防性试验，预防性维修在保证安全可靠性供电方面起着很好的作用。但是， 预防性维修需要停电检修，影响了供电的可靠性；定期检修中更换的设备大部分是没有必要更换的， 降低了经济性；试验条件不同于变压器的实际运行条件，试验结果不能及时、准确再现绝缘缺陷和潜在故障。针对这一情况，提出一种变压器故障在线监测系统。
一.变压器常见故障及其诊断措施
1.渗油
1.1油箱焊缝渗油
对于平面接缝处渗油可直接进行焊接，对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准，或补焊后由于内应力的原因再次渗漏。对于这样的渗点可加用铁板进行补焊，两面连接处，可将铁板裁成纺锤状进行补焊：三面连接处可根据实际位置将铁板裁成三角形进行补焊：该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏焊接。
1.2高压套管升高座或进人孔法兰渗油
这些部位主要是由于胶垫安装不合适，运行中可对法兰进行施胶密封。封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙堵好，待堵漏胶完全固化后，退出一个法兰紧固螺丝，将施胶枪嘴拧入该螺丝孔，然后用高压将密封胶注入法兰间隙，直至各法兰螺丝帽有胶挤出为止。
1.3低压侧套管渗漏
其原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短，胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时，可按规定对母线用伸缩节连接，如引线偏短，可重新调整引线引出长度。对调整引线有困难的，可在安装胶珠的各密封面加密封胶，为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。
2.接头过热
2.1铜铝连接
变压器的引出端头都是铜制的，在屋外和潮湿的场所中，不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分，即电解液时，在电耦的作用下，会产生电解反应，铝被强烈电腐蚀。结果，触头很快遭到破坏，以致发热甚至可能造成重大事故。为了预防这种现象，在上述装置中需要将铝导体与铜导体连接时，采用一头为铝，另一头为铜的特殊过渡触头。
2.2普通连接
普通连接在变压器上是相当多的，它们都是过热的重点部位，对平面接头，对接面加工成平面，清除平面上的杂质，最好均匀地涂上导电膏，确保连接良好。
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2.3油浸电容式套管过热
处理的办法可以用定位套固定方式的发热套管，先拆开将军帽，若将军帽、引线接头丝扣有烧损，应用牙攻进行修理，确保丝扣配合良好，然后在定位套和将军帽之间垫一个和定位套截面大小一致、厚度适宜的薄垫片，重新安装将军帽，使将军帽在拧紧情况下，正好可以固定在套管顶部法兰上。引线接头和将军帽丝扣公差配合应良好，否则应予以更换，以确保在拧紧的情况下，丝扣之间有足够的压力，减小接触电阻。
变压器在线监测技术是一项很有发展潜力的新技术。 传感器的实质是模拟人类的感官功能，代替人类在不方便或不可能进入的环境下工作。从现而今的发展来看，传感器的功能和特性己成为实现在线监测的关键，其性能好坏直接影响到整个系统的功能。
二.故障在线检测技术
1、过热故障温度传感器监测法
对变压器过热故障实施在线监测，结合智能化诊断的专家系统，分析变压器运行状况，及时确定变压器过热故障的性质就显得越来越重要。热辐射温度光纤传感器具有在传输信号过程中抗电磁干扰性能好的优点，特别适合在电力强磁场环境 中使用，它的导光性能好，传输频带宽，损耗低，可基本实现信号无损耗传输， 同时光纤传感器还具有绝缘性好，以及细而柔软、小巧而灵活等优点。光纤温度传感器的灵敏度是一种分布灵敏度。这种特性使得它可以确定位于光纤上任何位置的温度。由于只探测热辐射，故无需任何光源。这种传感器被用于监视一些大型电气设备，如监视电机、变压器等内部热点的温度，可有效地解决变压器设备中热点测量的技术问题。
2、局部放电(PD)超声波监测法
局部放电超声波法是检测电力变压器局部放电故障的有效手段。利用超声波传感器对变压器局部放电，可精确地测出变压器内部的局部放电故障点，并定性地测量局部放电的变化情况，具有较好地检测效果，且较为便捷。
3、气体传感器监测法
气体传感器检测法也是现在阶段常用的方法之一，应用气体传感器开发研制小型的气体检测装置，可以提供设备故障的初步信息，并对故障做出初期诊断，这在对故障进行初步诊断阶段非常有效。小型的在线监测装置应用气体传感器直接检测从油中分离出来的气体，将传感器两两组合并进行相关数据处理软件的开发，可以大幅度提高在线监测装置的性能，达到比传统技术更好的效果。
变压器故障在线监测系统由现场的数据采集系统、运行信号分析和处理的上位机两部分组成， 两者之间通过通讯网络进行连接。变压器故障诊断专家系统主要 由知识库、数据库、解释机制、推理机和人机接口5部分组成。这其中知识库是专家系统的核心，也是整个系统的关键所在。本处专家系统的知识表达，选择目前应用最为广泛的产生式系统，现对这种系统简介如下：产生式系统是利用规则来表达知识的，它由3个基本部分组成，即综合数据库、规则库(知识库)、解释器(推理方法)。产生式系统的规则库是以规则的形式贮存、记述知识的知识库， 在产生式系统中，由一组产生式规则组成，规则常写成以下形式：IF (条件) THEN (行为 )综合数据库是动态数据库，存放中间推理结果和最终结论。解释器的动作大体可分为向前推理和向后推理两类。利用这种动作，解释器进行规则的选择， 实现适用的、有目的的调用或作验证性推理。
进入二十一世纪电力行业将有更大的发展，电力变压器的故障诊断与状态检修作为我国电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学管理水平的有力措施，是今后在电力生产中努力和发展的方向。变压器在线监测技术的应用，可使设备运行稳定，技术性能优良，达到良好的运行状态和要求，可产生巨大的经济效益和广泛的社会效益，并具有广阔的推广和应用前景。
参考文献：
[1] 2018年电力变压器运行现状及趋势分析[J]. 电器工业. 2019(05)
[2] 赵永林,张凤杰. 电力变压器的继电保护及其检测结果的处理[J]. 西铁科技. 2001(01)
[3] 陈鹏. 关于电力变压器温度控制的探讨[J]. 郑铁科技. 2016(02)
[4] 王文宾,白文广. 电力变压器全寿命周期经济-物理综合寿命评估方法[J]. 电力系统保护与控制. 2019(04)
论文作者:刘继华
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/6
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