摘要：电力变压器的运行状态对电力系统的运行产生重要的影响，电力变压器与电力系统之间具有紧密的联系，为了切实保障电力系统的运行安全与运行稳定性，需要对电力变压器的运行状态进行在线监测，通过在线监测技术对电力变压器的故障进行预防，实现状态维修，才能切实保障电力变压器的运行稳定。
关键词：电力；变压器；故障；预防
1.变压器的结构与分类
1.1变压器结构
变压器(如图所示）的结构由本体设备和附属设备两大部分构成，本体设备部分主要有变压器器身、变压器油、油箱组成等。其中，油箱的作用是容纳变压器器身和变压器油；变压器油的作用是用于器身冷却、防腐和绝缘；变压器器身由线圈、铁芯及其夹紧装置构成。附属设备部分包括高压套管、低压套管、油枕、分接开关、呼吸器、防爆管、散热器、净油器、气体继电器、温度计等，也可简单归纳为变压器冷却系统、变压器本体保护装置、变压器油系统、变压器测试仪表装置等。
1.2变压器的分类
变压器按冷却和绝缘介质的不同可分为三类：①油浸式电力变压器，采用矿物油作为冷却和绝缘介质；②气体绝缘电力变压器，采用人工合成的气体作为冷却和绝缘介质；③干式电力变压器，采用空气作为冷却和绝缘介质。
2.变压器故障类型与预防
2.1绝缘故障
2.1.1绝缘故障分析
电力变压器在日常运行中，其绝缘材料在高热、氧化、电磁、机械受力等因素的影响下会逐步失去原有的机械强度和良好的电气性能，变得没有弹性，脆弱，颜色发黑等。若在此时，老化的绝缘层产生过大的振动或人为破坏，就很容易造成机械损坏、短路等问题，也极易发生绕组匝间短路故障，从而引起变压器故障，电网停运中断等问题。
2.1.2绝缘故障解决及预防措施
为降低因绝缘的老化原因而造成变压器发生意外事故的几率，最大限度使变压器的使用命延长，提高整个电网投资的高效性，必须严格将变压器的运行温度控制在一个安全的范围内。就目前而言，采用的方法主要是使用温度计来监测变压器的顶层油温度。当气温很高的时候，由于用电设备的增加，变压器往往会超载运行，这时便有必要加强监测的力度，密切关注油温的上升速度及趋势，掌握住变压器负载的变化，如果在长期的高负荷运的转状态下，就要采取有效措施避免因为变压器过热而造成故障。再者，采用合适方法有力确保变压器的散热风扇、循环水泵等部件始终处于良好的运行状态是十分重要的。
在条件允许的情况下，还可以利用红外热成像技术等高新技术，对运行了多年的超载变压器，进行红外技术进行诊断分析，以掌握变压器的运行温度变化趋势分布，及早的发现变压器异常的征兆，从而有效的减少各类事故造成绝缘老化的几率。
2.2铁芯故障
2.2.1铁芯故障分析
由于声音不正常、油变质、温度升高，变压器内部的问题，有轻微的噼啪声。产生这种现象的原因主要是由于铁芯迭片的绝缘或者核心导电材料的表面遭到某种原因的破坏，并导致铁芯出现损坏。除此之外，变压器铁芯中的缺片因素，铁芯的油道内或者夹件下面发生松动，铁芯的紧固零件不牢而松动，都会产生出不正常的噪声。这些原因的产生往往是由于在制造不精或检修过程中没有装配质量很高的元器件，例如接地夹子没有完全夹到位或者接地不良等。
2.2.2铁芯故障的解决及预防措施
可以采用测量铁心对地面的绝缘电阻的大小的方法，看绝缘垫子的大小是否符合规定，然后再对外观做一次细致检查，看是否存在明显开裂等物理缺陷，也可采取加直流电压的测量方法来测量绝缘电阻。此外，做负载测试，测量空载损耗是否过大。操作人员从变压器运行声音尽快找到一个类似的问题，检查测试，防止形成接地短路事故。
2.3套管的短路故障
2.3.1套管的短路故障分析
套管由于损坏，裂缝，漏油等原因，容易造成短路故障。套管在外力的作用下造成损伤，或者由于套管的密封不严，绝缘受潮都会引发套管的短路故障发生，套结垢严重，或套管操作过程中遭受人为破坏，也将造成套管的短路故障。
2.3.2套管短路故障解决及预防措施
对套管进行外部检查是一种很好的方法，目的在于观察是否瓷套出现裂缝，缝隙中是否存在污秽结垢。此外还可以用摇表检查测量套管的绝缘电阻的值，对比阻值是否满足相应要求。对于检查出套管出现了裂纹等故障时，应及早进行治疗。对于受损十分严重的地方，可以采用安装套管外套，避免人为投掷杂物造成的破坏。对于套管受潮应防患于未然及早对套管进行干燥处理，破损十分严重已无法使用的套管应及时更换新套管，经过密封性，机械性检查合格后，方可安装。安装时要注意各个触点螺丝要紧固，防止接触不良。
2.4分接开关故障
2.4.1分接开关故障分析
分解开关故障主要是由于分解开关位置不准确或者接触不良造成的，这会导致分接开关接触表面受热或灼伤而产生放电现象。一旦分接开关出现局部过热，或者局部放电都会产生严重的后果。分解开关由于在结构和装配上出现缺陷，例如弹簧的压力不足等原因同样也会引起故障的发生。
2.4.2分接开关故障解决及预防措施
可以用摇表测量绝缘电阻的阻值，若出现电阻值很大，则证明出现了故障。也可以将电阻值和出厂值或者有记录的前几次电阻值进行对比，如果差别很大，则很有可能出现了触头故障。如果检测出输出电压及电流不稳定或者分解开关严重过热，应及时进行维修检测和重新试验。
3.电力变压器的状态维修
电力变压器的状态维修主要是针对传统电气设备在检查中存在的弊端而提出的新的检修理念，变压器维修主要包括故障维修、计划维修与状态维修三种模式。其中，故障维修是在变压器早期维修的一种方式，一般是在故障发生后采用维修的方法；计划维修是先对变压器进行预防性试验，对变压器进行定期检修的方式，尽量消除变压器的
故障隐患。但对电力变压器的计划检修很有可能会使变压器故障发生的几率增加，也会因为过度检修对变压器使用寿命产生影响，从而引发重大经济损失。状态维修是基于对变压器的在线监测技术，根据变压器的检修状态、运行历史情况等，以及对监测数据及其趋势进行分析，从而对变压器故障及使用寿命进行预测和诊断，实现对变压器检修工作的优化配置。
变压器在线监测可以及时的诊断出变压器在运行过程中所存在的潜在故障，避免突发故障而造成停电故障。随着信息技术与传感技术的发展，变压器的在线监测水平也在不断提高，对于电力变压器的维修工作已经从状态维修过度，对变压器的运行状态进行实时监测，减少变压器故障发生的几率，确保变压器的运行稳定与运行安全。
4.结语
为了有效的保证电力系统运行的稳定性，加快供电运行的安全性，电力变压器需要有效的对状态进行分析，继续对变电设备的检修及维护进行深入的研究，加强先进技术在实际工作中的应用。电力企业需要不断建立健全的维修管理机制，制定相关的评定标准，使检修工作变的标准、规范、科学，提高整个电力企业运行效率。
参考文献
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[2]李强，胡东，孙昭昌，等.一台220kV变压器短路故障分析[J].变压器，2014，51（2）：74~75.
论文作者:徐标
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
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