摘要：文章介绍了电力变压器的常见缺陷和故障,并分析了这些故障对变压器的危害,并对消除故障的方法进行了归纳总结,此外还分析了变压器常用的在线监测技术,具有一定的工程实用价值。
关键词：电力变压器；故障；诊断
引言
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。
1.电力系统变压器常见的故障原因、检查方法及排除方法
1.1绝缘故障
影响变压器绝缘故障的主要因素有：温度、湿度、油保护方式和过压影响等。
1.1.1变压器绝缘老化的判别方法为
（1）吊芯检查：将变压器绕组吊出，观察绕组的颜色、根据其绝缘层的弹性、密度、机械强度以及有无损伤来判断绝缘强度。
（2）测试绝缘电阻：测试绝缘电阻的目的是掌握绝缘老化的趋向。由于绝缘电阻对吸潮非常敏感，所以其值的大小可作为了解绝缘老化程度的大致标准。
（3）吸收电流测试：给变压器加上直流高压，测量电流与时间的关系，然后与开始运行时的原始值作比较，判断绝缘的品质状态，吸收电流会随绝缘的不断老化而增加。
1.1.2预防绝缘老化的措施
（1）防止变压器过负荷过行。（2）防止变压器出口突发性短路。
1.2变压器放电故障
变压器的放电故障常分为：局部放电、火花放电和高能量放电三种类型。不了有效的控制和消除局部放电，第一，从设计及制造方面应根据电场强度来确定绝缘结构，若单从试验电压来确定绝缘结构是不完全合理的，随着绝缘结构电气强度试验研究的不断发展及电场数值计算方法和计算机的应用，为合理选择和确定变压器绝缘结构提供了依据。第二，从材料方面严格控制。在局部放电影响因素中，悬浮电位的金属体和绝缘材料中的气泡和杂技是比较常见的，这要求在材料制造过程中严格工艺要求，对于外购件则必须保证性能的优质和稳定，这是非常重要的。第三，从结构设计和制造过程中，在变压器的结构设计和制造过程 ，尽量避免和消除突出的金属电极，应对铁芯柱，分接开关的螺母，引线焊接处采取屏蔽措施，对制造过程中形成的尖角，毛刺进行磨光处理这些措施的实施以改善电场，使其尽可能均匀分布是极其重要的。
1.3铁芯多点接地
变压器铁芯有且只能有一点接地，出现两点及以上的接地，为多点接地，变压器铁芯多点接地运行将导致铁芯故障，危及安全运行，应及时处理。铁芯多点接地的原因：变压器铁芯多眯接地故障在变压器总事故中占第三位，主要原因是变压器在现场装配及施工中不慎，遗落金属异物，造成多点接地或铁轭与夹件短路，芯柱与夹件相碰等。
1.4接送过热
载流接头是变压器本身及其联系电网的重要组成部分，接头连接不好，将引起发热甚至烧断，严重影响变压器的正常运行和电网的安全供电，因此，接头过热问题一定要及是解决。
1.5变压器渗油
1.5.1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地补焊，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押角焊缝渗漏焊接。
1.5.2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。
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1.5.3防爆管渗油
防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大，避免变压器油箱破裂的安全措施，但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂，又无法及时更换玻璃，潮气因此进入油箱，使绝缘油受潮，绝缘水平降低，危及设备的安全，为此，把防爆管拆除，改装压力释放阀即可。
2.变压器在线监测技术
变压器在线监测的目的，就是通过对奕坟器特征信号的采集和分析，判别出变压器的状态，以期检测出变压器的初期故障，并监测故障的发展趋势。目前，电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一，提出了很多不同的方法，油中溶解性气体分析技术，由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体，因此通过分析油中气体的万分，含量，产气率和相对百分比，就可达到对变压器绝缘诊断的目的。在检测出各气体成分及含量后，用特征气体气体法或经值法等方法判断变压器的内部故障。
2.1局部放电在线监测技术
变压器在内部出现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（PD）。PD水平及其增长速率的明显变化。能够指示变压器内部正在发生的变化或反映绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞，金属粒子和气泡等。
2.2红外测温技术
红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外国辐射信号。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图。当变压器引线接触不良，过负荷运行等情况时都会引起铁芯过热。
2.3频率响应分析
频率响应分析法是一种由于判断变压器绕组或引引线结构是否偏移的有效方法。绕组机械位移会产生细微的电热感或电容的改变，而频率响应法正是通过测量这种细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的。
2.4振动分析法
振动分析法就是一种广泛用于监测这种变压器的故障的有效方法，通过对变压器振动信号的监测和分析，从而达到对变压器状态监测的目的。
2.5其他状态监测方法
低压脉冲响应测试也是一种有效的变压器状态监测方法，并且已经是一种用于确定变压器是否能通过短路试验的公认方法，此外，绕组间的漏感测试，油的相对湿度测试，绝缘电阻测试等也是变压器状态监测的常用方法。
3.变压器故障的预防措施
3.1严格按照有关检修技术标准做好变压器运行前的检查和试验，防患于未然。
3.2运行维护
3.2.1保持瓷套管及绝缘子的清洁。定期清理变压器上的污垢，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线，脱焊，断裂现象，定期遥测接地电阻不大于4，或者采取防污措施，安装套管防污帽。
3.2.2在油冷系统中，检查散热器有无渗漏，生锈，洁垢淤积以及任何制油自由流动的机械损伤，同时应经常检查变压器的油位，油色，有无渗漏，发现缺陷及时消除。
3.2.3保证电气连接的坚固可靠。
3.2.4定期检查分接开关，并检验触头的坚固，灼伤，疤痕，转动灵活性及接触的定位。
3.2.5每三年应对变压器线圈，套管以及避雷器进行介损的检测。
3.2.6每年检验避雷器接地的可靠性，接地必须可靠，而引线应尽可能短，引线应符合规定，无断股现象，旱季应检测接地电阻，其值不应超过5，应坚持每年一度的预防试验，将不合格的避雷器更换，减少因雷击过电压损坏变压器。
3.2.7变压器应定时大、小修，在运行中或发生异常情况时，可及时大修。
3.2.8应考虑将在线检测系统用于最关键的变压器上，大型变压器在线监测系统能预先发现运行中变压器的异常状态，在线监测与专家系统结合起来对变压器绝缘进行预测，把变压器的异常发现于萌芽之初。
4.结束语
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。
参考文献
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[３]邓伟健，浅论电力变化器的维护与检修技术.黑龙江科技信息.2009.
论文作者:王鹏飞,邹福强,王玉斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/5
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