摘要：电力变压器对于整个电力运输网络起着特别重要的作用，它关乎着整个电力网络是否能够完整有效的运行，这和生活中每家每户以及企业等等的用电问题都息息相关，所以对于电力变压器来说，它的故障诊断就显得特别的重要，本文主要对电力变压器故障诊断技术进行相关的研究和论述，希望能够对于大家带来帮助。
关键词：电力变压器；故障诊断技术；绝缘系统
1 变压器中溶解气体特征
当电力变压器发生故障的时候，其发生故障的原因有好多种，所以来说他们所产生的气体也有好多种，但是发生故障所产生的气体总体来说他们都包含了特殊性和普遍性的特点。对于大多数电力变压器发生故障以后，他们常常会产生这些气体：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气等等多大九种气体。接下来我将对变压器产生故障之后会出现的一些具有代表性的特殊气体进行详细的论证。
1.1 烃类气体
在变压器的内部构造里要很多的开关和转接口，这些转接口大部分都是由各种的金属作为材料的，对于他们来说他们的熔点比较低，当电路内部发生短路，接触不良的时候，会在转接口附近产生巨大的热量，其温度至少可以达到500℃以上，这足以使这些金属熔化成为气体，从而产生了这些气体，其中最多产生的气体主要为甲烷、乙烯，其次产生较多的气体为乙烷和乙烯。对于这些气体的产生都和电力变压器发生短路和接触不良离不开关系。
1.2 乙炔
乙炔需要产生所需要的条件价高，对于普通电路中发生的的短路以及接触不良所产生的温度是不足以让金属熔化产生气体的。乙炔的形成条件温度至少是要在800℃-1200℃之间，在这种温度的条件下，他才能产生，因此这类气体产生主要的故障是线圈匝、引线断裂、地线裸露火花放电等等因素，当发生这些故障的时候，他们会在变压器的内部放热从而产生大量的热度，进而导致部分金属熔化形成乙炔类的气体。所以来说，当在排除故障的过程中发现变压器中出些了这些气体的时候，它与线圈匝、引线断裂、地线裸露火花放电等等因素发生故障脱不了干系。
1.3 氢气
氢气在变压器发生之后会大量的产生，他也是变压器发生故障之后产生最多的的气体，他所形成的原因有很多，其中最主要的原因还是因为变压器中存在大量的水，当电流和水相遇的时候会分解产生大量的氧气和氢气。因此，当发现变压器中存在着大量的氢气的时候，应该排查一下变压器中是否有大量的水进入。
1.4一氧化碳和二氧化碳
当一个变压器长期使用的情况下，它的绝缘体以及一些绝缘材料势必会发生一些老化的现象，严重的话还会出现破损的现象。这样就会导致空气中所含有的大量的氧气、一氧化碳和二氧化碳进入到变压器的内部，同时当绝缘体发生老化的过程中会发生一些反应，这样就会让变压器中一氧化碳和二氧化碳的含量大大的增加。当固体绝缘体老化的时候会产生大量的油，油再经过长期的老化过程然后会产生大量的一氧化碳和二氧化碳。因此，在故障排查的过程中如果发现变压器内部有着大量的一氧化碳和二氧化碳的化，这就说明变压器中绝缘体发生了严重的老化问题。
2 电力变压器故障诊断的基本原理
对于变压器来说，他们最大的安全防护措施就是绝缘材料以及绝缘油，它们主要的成分就是碳氢化合物，它们由碳氢化合物分子有机的组合在了一起，从而对于变压器形成了一道非常有效的绝缘防护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当时一旦绝缘材料和绝缘油老化，或者是发生故障的话，这对于变压器来说是非常危险的一件事，如果不能及时的排查的话会存在着极大的安全隐患，轻的话会产生漏电的行为，严重的话会发生爆炸甚至造成人员的伤亡，所以对于电力变压器故障的诊断我们不能掉以轻心。对于电力变压器故障诊断的基本原理我们主要有下面几种方法，就以绝缘材料和绝缘油老化为例来说明，它们中主要是以一般是以碳碳键有机的组合在一起，当绝缘材料和绝缘油老化发生燃烧之后会使碳氢和碳碳键发生断裂，这些过程的发生会产生形成氢原子和碳氢化合物，这些元素极不稳定，极容易与其他元素发生反应从而产生其他的气体，并且还会潜伏在没有老化的绝缘油中去，经过长期的反应会加速其他绝缘材料和绝缘油的老化。因此，在我们对于电力变压器故障诊断的过程中我们可以利用检测绝缘材料和绝缘油中所含有的物质的成分，来判断电力变压器中是否发生了故障，从而早些发现电力变压器所发生的故障，排除安全隐患。
3 基于电力变压器油中气体产生率的故障诊断分析
油中气体产生率是指当电力变压器发生故障的时候每单位所产生气体的速率，这对于衡量电力变压器的故障程度是一项非常重要的指标，可以利用好这一指标对电力变压器中所发生的故障进行有效的判断。电力变压器发生的原因有很多种，也是长期积累的结果，但是发生时却是一瞬间的问题，比如燃烧、放电、爆炸等等诸多现象的发生，这些现象往往都是发生在一瞬间的，这些故障的发生往往需要一个小时或者几个小时，由于产生的时间极为短暂，但是目前现有的检测技术不能很好的对这一事件进行监控，它们往往都是一天24小时进行采集一次，这对于故障的排查是极为不利的。而对于一些发热过度所产生的故障就更加难以进行有效的监控了，让电力变压器发生放热的故障的时候会发生燃烧，这样短暂的燃烧检测是不能及时检测到这一情况，从而有效的对故障进行排除。通过前面所以的事例和解释我们可以得出这样的一个结论，产气率检测法是最有效也是最直接的检测电力变压器是否发生故障的方法。当一个部位发生故障的时候，它从发生一开始就进行气体的排放，如果我们可以及时的检测出电力变压器中气体所占比率，我们就可以轻松的判断出是哪个部位出了问题，从而及时的对故障进行排除，进而避免一些不必要的麻烦。但是这种唯一的电力变压器故障诊断方法还存在着很多的漏洞和问题，对于大部分企业来说，它们还是不能很好的对这项技术进行应用，这项技术也得不到有效的普及，同时这种方式有着它自身的缺陷和独特性，所以对于电力变压器故障的检测还是有一定的局限性。但是作为一个最有效的电力变压器故障诊断的指标，它依然在电力变压器故障诊断的过程中发挥着积极的作用，它也是可以很方便的发现大部分的故障。
4 基于模糊理论的故障诊断分析
一般模糊理论是指模糊知识库、模糊推理机和人工界面等等几个部分有机的组合所形成的一套有效的体系，它主要依靠的是模糊数学为基础的，针对于对一些不确定性概率较大的事件进行检测和推测，这对于很多的电力变压器中大多数故障发生的不确定都有着很大的帮助。对于以前的检测方式来说，气体所含的概率对于检测来说还是有很大的不确定性，这一产气率作为电力变压器故障检测的唯一标准这将会产生很大的误差，这显然是不利于故障的发现和排查的，因此模糊理论系统引入电力变压器故障的检测是很有必要的，它可以对于一些不确定的事件进行一定模型的建立，通过不断模拟演化的过程中推断出故障发生的位置部件，从而有效的对电力变压器的故障进行有效的诊断。
5 结束语
电力变压器的安全与否关乎着我们生活的平稳，做好对于电力变压器故障诊断是非常有必要的，对于诊断的方式还是有很多的方式，本文所提到的方法还是存在很多的问题，希望能够对大家有所帮助。
参考文献：
[1]史丽敏, 高向前. 电力变压器的常见故障诊断技术研究[J].电子测试, 2016(9):116-117.
[2]扈常生, 黄永烈, 顾斯洋, et al. 基于多维特征量的电力变压器故障诊断技术研究[J]. 通信电源技术, 2018,35；No.174(06):111-112.
[3]康丽杰, 李雅丽, 张晓博, et al. 基于S3C6410电力变压器故障监测系统的研究[J]. 电源技术, 2016, 40(1).
[4]赵华鑫. 电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[J]. 电子测试, 2016(21).
论文作者:杨立辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：故障论文; 电力变压器论文; 发生论文; 气体论文; 故障诊断论文; 变压器论文; 氧化碳论文; 《电力设备》2019年第8期论文;