摘要：随着近些年来我国社会的快速进步，人们的生活水平以及经济能力随之攀升，用电量也逐步增加，所以说对变压器状态进行维护和检修的重要性越发凸显。本文由变压器的基本结构和根本性能着手对其进行详细分析，并对变压器各类常发故障进行统计分类整理，最后对变压器状态检修技术进行简单探析，旨在提高我国整个电力行业科学持续的发展。
关键词：内部绝缘缺陷诊断；变压器；状态检修技术
一、变压器状态检修的必要性分析
随着我国国民经济实力的增长，电网发展速度也逐步加快，直接导致电力设备数量的不断攀升。电力设备安全可靠最佳运行状态是对电力企业生产力以及竞争力保障关键环节，对于整个国家经济的发展也起到一定的决定作用。在电力系统运行过程中变压器是核心设备之一，其工作状态对整个电力系统的运行水平产生直接影响。因此对变压器异常情况以及故障类型和潜在问题进行及时准确的检测十分有必要，是对电力领域正常运行状态进行保证的根本措施。所以说目前阶段变压器故障诊断技术是电力领域要突破的首要难题。
二、变压器状态检修概述
对于变压器来说拥有十分复杂的内部结构，且其故障类型十分多样化，并且具有具体信息的不确定性，所以通常情况下要对多种监测手段进行尝试来保证诊断结果可靠性的提升。通常情况下对于同一组数据采用不同的故障监测方法所得到的诊断结果存在一定差异性，所以为了对单一方法的弊端进行克服会采用多种方法组合进行变压器的状态评估。通过对变压器局部放电、油气、震动以及温度等各类数据的持续监测，并对神经网络、范例推理以及模糊理论等人工智能技术进行利用再对设备内部结构特性参数进行结合，从而完成高压设备内部绝缘缺陷故障的相关分析以及状态评估。另外对于变压器内部绝缘缺陷相关的故障跟踪、故障评估、故障定位以及故障预警等评估诊断结果有效构建。
三、变压器性能与结构分析
1.变压器性能分析
电气性能、机械性能以及耐热性能组成了变压器的主要新能。
电气性能：在变压器长期且持续的运行过程中，绝缘必须对巨大的工作电压、大气过电压以及操作过电压和暂态过电压进行可靠承受。对于以上讲述的各类可能出现的电压情况，需将各类测试在变压器出厂前进行，比如是工频和感应耐压、雷电及操作冲击耐压以及局部放电试验等都是需要测试的项目。
机械性能：如有系统短路现象发生在变压器运行过程中，较大的短路电流将对变电压绕组进行穿越，短路电流与绕组漏磁则会发生相互作用从而产生较大的电磁力，情况严重时会直接造成变压器绕组发生变形类故障；
热性能：对于变压器纸绝缘耐热性能来说是对变压器可安全持续运行的保证条件之一。纸绝缘类属于A级绝缘物体，95度至98度是对其正常寿命进行维持的温度差。由于受到温度、水分、电场、机械振动以及氧气等各类因素的联合作用影响导致纸绝缘性能不断劣化。通常情况下随着纸绝缘的状态老化其机械强度也会逐步下降，电气强度下降不太明显。通常情况下氧气以及水分会对纸绝缘老化速度大幅度提升，所以说要保证电压器的绝对密封，要对空气和水分的进入进行有效预防，不仅对绝缘电气性能进行了有效保证，而且也使得绝缘耐热性得到提升。
2.变压器结构分析
变压器的组成构建主要包括器身、调压装置、保护装置、以及变压器油、油箱、冷却装置和出现套管等构成。变压器器身又可分为铁心、绕组、引线和绝缘组成，保护装置则是吸湿器、气体继电器、压力释放装置、储油柜以及测试装置等。
四、变压器故障整理分析
1.变压器故障数据统计
下图为16年全年我国66KV及以上共计20000台变压器的故障发生率：
2.变压器故障类型分析
通常情况下电、热、力是变压器故障引发的三项势力，所以对变压器发生故障的类型可将此作为依据进行划分，分别是放电故障、过热故障以及变形故障。
2.1放电故障
在变压器放电故障中击穿故障是比较常见的现象，变压器最为严重的故障情况当属为绝缘击穿，直接导致变压器差动保护和轻重瓦斯、压力释放装置等动作跳闸，更甚至会引发变压器油箱的爆裂起火，对电网的整个运行状态造成巨大的安全威胁。绕组静电屏出线、内绕组引出线、绕组匝层间、绕组绝缘角环以及相间等绝缘薄弱处等都是击穿现象的常见部位；再者是电位悬浮放电故障的发生，变压器内部任何连接发生松动的结构部件都有此项状况发生的可能，通常情况下电位悬浮放电不会太快引发绝缘击穿现象，但是会引发油色谱分析的异常以及局部放电量大幅度增加的情况，发现和处理都相对比较容易；最后是局部放电故障类型，是电场集中或者绝缘材质不良部位的高发情况，比如说高压引线、高压绕组静电屏以及相间围屏和绕组匝间等区域。
2.2过热故障
电流回路过热以及磁回路过热是变压器过热故障的主要分类，分接开关和引线链接接触不良是电流回路过热的主要表现形式，铁心多点接地以及硅钢片局部短路是磁回路过热故障的具体呈现方式。
2.3变形故障
变压器抗短路能力欠缺是造成变形故障的主要原因。由于一些生产时间相对靠前的变压器受到当时制造技术的影响抗短路能力相对较低，另外一些制造厂设计或者制造工艺方面水平较差也是抗短路能力不足的主要原因。
五、内部绝缘缺陷诊断的变压器状态检修技术分析
1.油色谱在线检修技术探析
通常采用色谱法对油气监测中7种溶解气体检测工作进行完成，而油中微水检测则是通过微水传感器进行实现。通过专门的进油以及回油管路对油中气体和微水进行检测可在变压器通电状态下进行，而现今油气分离方式的采用则将气体带入变压器的风险进行大幅度降低甚至避免。
2.局部放电在线检修技术
高频检测、超声检测、高频电流以及铁心接地异常电流检测构成了局部放电在线检修。通过对小波消噪技术的利用对现场监测的各种干扰信号进行消除，同时统计分析单个放电脉冲时域、频域以及时频，从而对放电故障类型自动识别，对电声、电电以及声声多放源进行有效定位，并且多放电故障点追踪也得以实现。
3.铁心接地在线检修技术
通过铁心接地电流的连续监测对由铁心多点接地造成的铁心局部过热情况及时发现，从而对此类情况的变压器故障发生率有效降低和避免。
结束语
通过对变压器内部结构以及性能特征和工作原理进行深入研究来对变压器故障类型以及变压器检修技术提供相关的理论依据，通过对大型变压器故障实例的整理对其故障类别、故障原因以及各项故障数据进行分析整理，从而为各类故障的发生和诊断提供切实依据。此外，对变压器检修技术进行整理研究，通过各类数据的实时监测实现变压器内部潜伏性故障的及时发现，并对故障原因进行准确掌握，对其发展趋势以及故障程度进行细致了解，然后结合实际情况给予可行性的处理意见。随着我国社会发展的不断进步，科学技术在各个领域的应用范围也越发广泛，对于电力行业来说要不断致力于变压器等设备的检修技术研究，以促进我国电力行业持续健康的发展，从而推动我国国民积极的持续提升。
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论文作者:吴波,朱鹏飞,陈善军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/16
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 状态论文; 技术论文; 铁心论文; 性能论文; 《基层建设》2018年第20期论文;