摘要：变压器在电力系统的运行中起着重要的作用。它是保证电力系统正常运行的重要设备。变压器的正常工作影响着电力系统的正常运行。当然，电力专业人士都知道，如果变压器出现故障，会严重影响电力系统的运行，甚至会导致电力系统瘫痪，这说明变压器的检测工作是非常重要的，不能粗心大意。事实上,为了减少变压器故障的发生率,我们可以采用多种检测技术,它可以减少变压器维修的工作量,提高变压器故障修复的效率,提高变压器电气设备的安全系数,保证变压器的安全运行和电网的质量和电荷。分别发挥电力系统的供电功能，不断提高电力企业的经济效益。因此，本文针对变压器故障产生的原因，对变压器故障检测技术进行了深入的探讨，希望对相关人员有所帮助。
关键词：电力变压器；检测技术；发展趋势
1 变压器故障运行时的特征
电力变压器在运行中发生故障时，除油中气体成分和电气参数发生变化外，一般常伴有某些部位的外表颜色、气味、声音、温度、油位等的变化，结合这些变化对分析与综合诊断变压器的故障部位性质、程度、趋势和严重性等起到一定的作用。
外观异常
(1)防爆筒薄膜龟裂破损。当油枕呼吸器发生堵塞，变压器不能进行正常的呼吸，会使得油枕上方空气压力变化，引起防爆筒薄膜破损，防爆管失去作用，水和潮气进入变压器内使绝缘受潮。
(2)套管闪络放电。套管闪络放电会造成发热、老化、引起短路甚至爆炸。
(3)渗漏油。渗漏油是变压器常见的问题。渗漏油的主要部位为大盖与本体结合部、放油门、散热器间阀接口、气体继电器及套管基座等处。
1.2 颜色、气味异常
变压器的许多故障都伴随有过热现象，使某些部件局部过热，引起有关部件颜色变化或产生特殊焦臭气味等。
(l)线卡过热导致异常。套筒连接部分的螺丝松脱，接触面氧化严重，设备堵塞，导致接头过热、变暗、失去光泽。套管严重污染或损坏会引起异常。由于严重污染和套管损坏，发生闪络放电时，会产生一种特殊的焦炭气味。
(2)呼吸器硅胶变色。呼吸机的硅胶通常为变色硅胶或与变色硅胶混合的无色硅胶。它的目的是方便操作人员的监控。硅胶的作用是将湿气吸进变压器枕木内，使变压器绝缘不致受潮。正常情况下，脱色硅胶应为浅蓝色。如果它变成粉红色，它将是无效的。
(3)变压器气体继电器中有气体。通常情况下，变压器的气体继电器都充满变压器油。如果在气体继电器中存在气体，会引起气体保护动作轻，严重时会引起气体跳跃重。
1.3 声响异常
变压器故障运行时，从运行中声音的变化可发现与正常运行时有明显差异。变压器是静态运行的电力设备，正常运行时在交流电磁场的作用下，变压器器身会发出轻微连续的“嗡嗡”声，常被称为交流电磁声，简称交流声。正常运行中变压器发出的“嗡嗡”声是连续均匀的，如果产生的声音不均匀拥特殊的响声，应视为不正常现象。
1.4 温度异常
(l)内部故障引起温度异常。变压器内部故障，如绕组匝间或相间短路、裸金属过热、铁心多点接地、涡流增大等，都会引起变压器温度异常。
(2)散热器阀门不通引起温度异常。新安装或大修后变压器散热器阀门如忘记打开，使变压器油不能正常循环散热，也会引起温度升高。
(3)呼吸器堵塞或严重漏油引起温度异常。变压器呼吸器堵塞或油量严重不足也会影响其散热效果，导致温度升高。
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1.5 油位异常
变压器储油柜的油位表或油位计温度刻度，是标志变压器不同油温时的油面标志，根据标志可以判断是否需要加油或放油，运行中变压器温度的变化会使油体积变化，从而引起油位的上下位移。
2 变压器故障检测技术
2.1 气相色谱仪检测技术
当变压器坏掉时，其他气体就会混入其中。气相色谱的作用是检测和分析混合气体。其主要优点是方便、高效、操作简单、安全可靠。这些优点使得气相色谱技术得到了广泛的应用。气相色谱仪检测技术的原理是通过分子膜分离变压器内的油气混合物，然后用聚合物渗透油气混合物中的气体。通过这两种方式，变压器故障时产生的气体可以与原气体相平衡。在变压器运行过程中，一旦发生故障，就会产生氢气。利用气相色谱技术可以有效地识别变压器故障时产生的氢气。同时，铂金属添加剂的使用会在失效的情况下加速气体的产生。故障气体排放干净后，变压器即可恢复正常运行。
2.2 红外光谱检测技术
红外光谱在线检测技术通常被称为红外光谱技术，主要优点有准确度高、检测速度快、敏锐度高等，这些优势是红外光谱监测技术独有的，红外光谱监测技术能够对变压器故障时产生气体含量进行有效的检测，这项功能非常重要。红外光谱监测技术在实际的应用中，利用红外光谱监测技术来对故障情况下变压器产生的气体进行检测，并且能够对故障气体的变化进行观测。对于氢气来说，红外光谱监测技术的敏锐度比较低，使得这种技术能检测氢气之外的气体，能够使变压器快速地恢复正常的运行，因此红外光谱在线检测技术值得广泛的应用。
2.3 局部放电的在线检测技术
一般情况下，变压器在运行中出现故障或运行条件不合适时，会发生局部放电。大量的实际研究表明，如果PD的应用水平和增长率发生明显的变化，可以认为变压器内部的变换和反馈给绝缘、固体绝缘空洞、气泡和金属颗粒等引起的缺陷等。
如果变压器内部出现故障，运行不正常，局部电场过高会引起局部放电。如果放电电平和生长速率有显著变化，则表明所指示的变压器可能正在发生变化。但是，如果变压器运行正常、平稳，由于电网的影响，内部局部放电很难检测到，这就需要对其内部设备中的传感器进行检测。
传感器装置原理一般是借助变压器的绕组运行在特定的频率范围内显现的等值电路特征，被导出的变压器绕组在其内部激发局部放电时，其首末端的电压比值及放电点关系，检测出故障点的位置。而变压器得局部放电实施在线测量及定位时，需收集每一项绕组的首末端信号实施放大、滤波与数据处理。应用多路的模拟开关准确的接入接口的电路，借助单片机实施控制及运行数据的处理，可实行依次测量定位其每个实施操作的变压器绕组中。
2.4 声光谱检测技术
声光谱检测技术在故障监测中发挥着非常重要的作用。经过对声谱检测技术的培训和学习，相关人员能够有效的利用和发挥声谱检测技术的作用，从而保证变压器的正常运行。对于变压器故障引起的氢气含量和浓度，声谱检测技术可以有效地发挥其特性。声谱检测技术可以利用光声效应和吸收光谱以及选定的波长，在一定范围内对变压器故障产生的氢气进行定量和定性分析。提高了光声光谱的稳定性。此外，声谱检测技术不受光反射和光散射的影响，对气体的浓度和含量能起到有效的作用。
2.5 传感器列阵检测技术
传感器阵列检测技术在变压器故障检测中起着非常重要的作用。传感器阵列检测技术有其独特的能力。经过传感器阵列检测技术的培训并在实践中得到了有效的应用，操作人员可以保证变压器不受其他因素的干扰，保证变压器安全稳定运行。传感器阵列检测技术具有选择性强、对气体敏感等明显优点。传感器阵列检测技术对故障气体的含量和浓度起着重要的作用。
3 结语
根据电力变压器故障的重要影响电力系统操作,为了保证电力系统的安全与稳定操作,红外诊断技术可以采用共同的外部和内部热故障变压器、或通过分析溶解气体的石油,加上利用三比值法的应用,及时和准确的判断。变压器故障，确保变压器故障能及时得到解决，避免因变压器故障引起的严重安全事故，以满足人们对电力资源的需求。
参考文献：
[1]何首贤，孙晨祺.电力变压器故障分析及诊断技术研究[J].农村电气化，2015（01）.
[2]杨胜谊.电力变压器常见故障分析与处理[J].通讯世界，2014（04）.
论文作者:谢树勋,左智勇,焦智豪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
标签：变压器论文; 故障论文; 气体论文; 检测技术论文; 光谱论文; 声谱论文; 异常论文; 《防护工程》2018年第33期论文;