电力变压器绝缘故障的分析与诊断

郑坚勇

【摘要】近年来，我国经济快速发展，使得能源消耗量逐渐增多，特别是电力系统，为满足人们的需求，我国电力系统正逐步实施大规模的输电任务，电力变压器作为电力输送过程中最为重要的电力设备，其安全稳定运行对于电网的运行来说意义重大，因此对电力变压器的故障进行诊断分析是非常重要，而绝缘故障在电力变压器故障中占有一部分的比例。本文简单叙述了引发变压器绝缘故障的原因并对其的诊断技术进行了详细的说明。

【关键词】电力变压器；绝缘故障；诊断

近年来，我国经济不断发展，各个行业对电能的消耗量也逐渐增多，基于这种情况，输电的电压等级也要随之提高，变压器的容量和电压等级也应进行相应的升高，只有这样才能使得变压器正常工作。绝缘故障是技术人员在故障检测中最易出现的一种，其主要组合材料为绝缘油和绝缘纸，长期使用不进行维护会出现老化情况，为避免重大事故的发生，对变压器的故障诊断是非常必要的。

一、电力变压器绝缘故障发生的原因

不同的变压器在绝缘材料组成方面存在一定的差异，在变压器运行的过程中受到的影响也分为很多种，主要分为以下几种：（1）有部分变压器在设计时，采用的绝缘材料较薄，油道比较少，他们使用期限比较少，当其运行到电力系统运行时，故障就很容易形成了；（2）电力变压器对其内部清洁度有严格的要求，如果其内部含有少量金属杂质会对爬电距离有影响，可能导致局部放电的发生，存在安全隐患；（3）在使用过程中，电力变压器各相之间应保证足够的绝缘裕度，如果不能保证，可能导致相间短路的发生。另外，各相间之间应加入绝缘隔板。如果出现短路故障，应改变相间电场强度，导致隔板出现树状放电的情况；（4）在绝缘成型件加工过程中，如果在其内部或者表层受到导电质污染时，就会出现局部放电甚至是绝缘件表面漏电的现象，使得其绝缘效果发挥不到最好；（5）在对变压器设计时，油道设计时最关键的环节，设计人员给出的方案不合理就会使得绝缘油的油速加快，致使出现流油过快的现象。（6）在运行中，如果绝缘油出现污染，其绝缘强度就会有大幅度降低，从而影响到变压器整体的运作性能。

二、电力变压器绝缘故障诊断分析

1.绝缘油硫腐蚀的故障诊断

近年来，相关研究表明，变压器的出现的故障多是由油硫腐蚀的原因造成的，设备在运行较长时候后，设备用的线圈材料会因何硫的大面积接触导致出现腐蚀现象，这种情况逐渐引起电力工业技术人才的广泛关注，很多人在研究中发现，容量的大小、电压的高低和这种现象出现的概率成相关性，并且在高压绕组上，绝缘纸与裸铜线相结合的部位最为明显，出现这种情况说明，其与变压器运作中的问题也有一定的关联，在出现腐蚀的高压绕组上会发表有颜色的物质出现，呈蓝自色或浅灰色，研究人员对该物质进行诊断，发现其为硫化亚铜，其表现出现出的特性-导电，对绝缘体的绝缘性造成了很大的影响。

2.绝缘油中溶解气体的故障诊断

一般电压器在运作时，会有空气中水分和氧分渗入到里面，会对绝缘材料的性能造成直接的影响，随着使用设备的时间推移，变压器中所用绝缘油和绝缘纸的性质也会在物理及化学两方面发生变化，在出现绝缘故障时，机器内部就会产生大量的CO、CO2，这些气体随着故障的不断延续而变为旗袍，不断溶解在油中，根据对油质的分析，就能对其故障进行诊断。

3.人工智能在线变压器故障诊断

在进行故障诊断时，对设备油中融化气体进行解析，就能对故障类型进行判断，但分析油中溶解的气体程序比较复杂，产生故障的原因也有很多，在这种情况下，对技术人员的专业知識及素养就有了更高的要求，国内外学者研究各种在线监测系统，出现了较为先进的人工智能诊断技术，其主要是模仿人们的思维，找出故障，并解决故障之间的复杂关系，并且其还能随外界变化进行调整，缓解了工作人员的压力，提高了诊断效率，近几年研究出了几种的几种方法如神经网络、专家判断、模糊数字等已得到广泛应用，其中神经网络模型已被认定为最具潜力的一种方法。

参考文献

[1]潘翀.电力变压器绝缘故障诊断技术及热状态参量预测模型研究[D].重庆大学，2009.

[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学，2012.