摘要：造成电力变压器故障的原因有很多，人为因素、外界因素、变压器自身因素等等，当变压器出现故障时，检修人员在判断变压器故障的过程中，要对故障进行全面的分析，以便制定出最为合理科学的应对方案，从而保证电力系统的正常运行。本文根据笔者多年工作实践，对电力系统变压器故障原因、电力变压器的故障诊断及处理方法进行了探讨。
关键词：电力；变压器；故障；诊断
一、电力系统变压器故障原因分析
1.超负荷运作。有些变压器的容量达不到日益增长的用电需求量后，发电厂或用电部门却在没有加大变压器容量的情况下，继续保持原来变压器的运作，引起变压器超负荷的情况，这样一来造成高压线路的温度过热，线路容易跳闸、短路，使得绝缘过早的老化。
2.变压器进水受潮或落入异物。受潮是指外界的洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或者配件侵入油箱、绝缘油中存在水分等造成绝缘的情况，若变压器的防爆管、防爆膜破裂也会引起水和潮气进入变压器内，导致变压器的绝缘强度降低；而变压器中掉入小金属物件或铁芯上遗留有螺帽零件时，电压、电流和温度有可能还会保持正常状态，但变压器却会发出异常的声音，影响电力网的正常运行。
3.三相中缺一相或三相负载不平衡。三相负载如果不平衡，则会使得某相长期过载，温度偏高，易产生匝间短路或相间短路。当变压器的调压分接开关不到位时，会造成三相调压分接开关接触电阻不一致，发生过热短路的情况；若高压引线过细，加上变压器的运输不当，造成振动断线（但未接壳）也会引起缺相故障。
4.变压器渗漏油现象。变压器遇到以下情况易发生漏油现象：变压器的焊缝开裂或密封件失效；运行过程中受到剧烈震动；油箱严重锈蚀或破损等。当变压器的内部线圈对围屏放电、内部引线接头发热、铁芯多点接地使涡流增大过热等因素引起变压器温度异常时，防爆管或压力释放阀会喷油。变压器的油位计偏低，使套管引线和分接开关暴露于空气中，易降低绝缘水平，引起击穿放电。
5.变压器油质异常。变压器中的油，在长时间运行中若受到雨水和潮气的浸入，以及故障电流冲击等使油温过热异常，容易造成油质的变坏，导致变压器的绝缘性能受到了很大的影响，这种情况就非常容易引起变压器的故障产生。如果巡视过程中发现油色开始变黑，为了防止外壳与绕组之间或线圈绕组间发生电流击穿，就要立刻对变压器油进行取样化验分析，化验结果若合格则继续使用，若不合格就应对变压器油进行过滤或再生处理，让变压器油的各项指标达到合格要求和再进行使用。
6.变压器日常缺乏良好的管理及检修维护工作，如巡查不到位、检修不彻底、使用不恰当的方法、未进行定期的维护等，就会加速变压器的老化，缩短使用寿命，这时其内部的物理变化、化学变化或生物变化会造成绝缘材料的劣化、介质损耗、阻抗增大等，引起变压器故障的发生。
二、电力变压器的故障诊断方法
目前，随着科技的迅速发展，先前电力变压器的故障诊断方法得到了明显的改善，这对及时发现解决故障、对电力系统的正常运行提供了技术保障。
1.变压器油中溶解气体的分析。通过对电力变压器中的绝缘油的故障诊断，我们通常将之归于变压器故障诊断中的早期诊断。这种通过对油中溶解气体的分析技术，是通过分析绝缘油中溶解气体，从而来对变压器故障进行判断，这种技术已经得到世界的认可，也在全世界得到了广泛的推广和应用。在长期实践中，总结出来许多判断方法，当前国内外出现的判断方法主要有：特征气体法、比例法、模糊诊断法等。当然这些方法也存在一定的局限性，不能完全客观准确的诊断出电力变压器的所有故障。
2.变压器红外诊断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓红外诊断，是指对变压器进行非接触式的检测以及诊断，通过对变压器温度分布场的研究和分析，定位出缺陷部位，准确找到故障点。另外，将红外技术与计算机技术相结合，可以对变压器的热像进行处理，实现对数据的统计和分析显示。这种方法不会受到外界高压电场的影响，在检测时变压器依然能够正常运行，不用停机，具有安全、经济和高可靠性的特点。
3.变压器绕组变形故障诊断。通常情况下，变压器绕组发生变形后，其内部电感和电容等的分布参数也会发生一定的变化。依托相应的测试技术对绕组特定参数进行测量，从横向和纵向对比测试结果，可以判断出绕组的扭曲和倾斜现象。具体的测试方法有：阻抗法、低压脉冲法以及频率响应分析法。对变压器绕组的故障诊断方法有故障性质诊断和故障部位诊断之分，其中，后者在现阶段的研究依然处于探索阶段。
三、变压器出现故障的处理方法
1.直观巡视检查法：此种是状态检修最为简单、直观的方法，也是最基本的监测手段。巡视检查由有经验的专业技术人员进行，以变压器为一个单元，制定变压器运行日常点检作业卡，通过运用自身了解和掌握的变压器方面的相关知识，对作业卡上的内容和标准进行检查，以巡查和发现变压器的异常现象，并给予及时处理，使变压器的运行状态得到有效监控。
2.油中溶解性气体分析技术：是获取变压器运行状态的重要手段之一。由于变压器随着运行时间的增加，在热和电的作用下，变压器油和有机绝缘材料会逐渐老化和分解，产生不同气体，如H 2、C O、CO2、C H 4、C2H6、C2H4 和C2H2 等典型的特征气体，通过分析测试油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比后，用特征气体法或比值法等方法判断变压器的内部故障，以达到对变压器绝缘故障诊断的目的。例如：抽取油中气体进行气相色谱分析可以测出变压器是否处在多点接地的故障。
3.局部放电在线监测技术：是检测变压器绝缘故障的一种有效手段。当变压器具体内部结构发生故障或运行条件恶劣时，会由于局部场强过高而产生局部放电。在局部放电过程中易产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象，此时操作人员可根据相应的电脉冲检测法、超声波检测法、光测法等方法对其局部放电的大小数据和增长率的高低进行监测，以确定变压器内部故障问题。
4.红外测温技术：该技术具有快捷、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量等优点。变压器在工作过程中发生超负荷运作或是线路出现短路的不良反应时，都会促使内部结构产生过热的情况，此时利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号，经放大处理，转换成标准视频信号，然后通过电视屏或监视器显示红外热像示意图，由此可对状态检修中重点部位实施准确的判断。
5.加强变压器的日常维护工作。要做到实时监视变压器的运行状况，特别是在过负荷运行时，更是要缩短监控的周期。定期巡视变压器的电压、电流、上层油温等，并经常对变压器的外部进行检查。对套管、磁裙的清洁程度进行检查并及时做好清理工作，冷却装置运行时，要确认冷却器进油管和出油管的蝶阀，保证入口干净无杂物，散热器通畅进风；风扇在运行中运转是否正常，有无明显振动及异音，潜油泵的转向是否正确，冷却器有无渗漏油现象，有无异常声音及振动，分路电源自动开关闭合是否良好。
四、结语
对电力系统变压器的发生故障进行及时分析，掌握其故障产生的原因，有针对性地提出有效的处理方法，并加强变压器的检修和维护工作，能够最大限度地防止和减少变压器故障的发生，提高变压器的使用寿命，保证整个电网系统的安全稳定运行。
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论文作者:陷兴,贾炜,盛军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/29
标签：变压器论文; 故障论文; 方法论文; 绕组论文; 气体论文; 故障诊断论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第30期论文;