110kV变压器状态检修与故障问题分析

摘 要 文章首先从油质和油位及油温、内部异响、绕组故障三个方面分析了110kV变压器的故障问题，在此基础上对电力110kV变压器的状态检修进行论述。期望通过本文的研究能够对变压器运行稳定性的提升有所帮助。

【关键词】110kV变压器 故障 状态检修

1 电力110kV变压器的故障问题分析

在电力系统中，110kV变压器是较为重要的组成部分之一，若是其发生故障，则会对整个系统的稳定运行造成影响。大体上可将110kV变压器的故障问题归纳为以下几个方面：

1.1 油质和油位及油温问题

1.1.1 变压器油变质

110kV变压器在长时间运行的过程中，变压器油若是更换的不及时，则会因为雨水、潮气以及油温过热等原因导致油变质，一旦变压器油出现变质的情况，会使其绝缘性能大幅度下降，由此容易造成各种故障问题的发生。

1.1.2 油位异常

通常情况下，110kV变压器处于稳定运行时，油箱中的油位应当在油位计的1/3-1/4之间，如果油位超出这个范围，可能引起溢油的现象，若是油位没有达到这个范围，极有可能引起瓦斯保护误动作，严重时会使变压器线圈从油中露出，进而导致绝缘击穿。

1.1.3 油温突增

造成110kV变压器油温突增的原因主要有以下几个方面：冷却装置故障、变压器长时间处于过负荷状况下运行、内部紧固件松动或是闪络放电等。相关规范标准要求，变压器上层油温应当低于85℃，正常油温应不超过80℃，若是油温过高，必须及时查明故障原因。

1.2 变压器内部异响

处于正常运行状态下的110kV变压器所产生出来的电磁交流声频率相对比较稳定，若是变压器出现问题，则会产生异常的声响。造成变压器异响的原因主要有过载运行、零部件松动、内部电压过高、接触不良、谐波等等。

1.3 变压器绕组故障

绕组是110kV变压器的重要组成部分之一，它的常见故障问题有绕组接地、匝间或相间短路、开焊、断线等等，导致这些故障的原因如下：长期过载致使绝缘老化、制造工艺不良导致绕组变形、绕组受潮等等。

2 电力110kV变压器的状态检修

状态检修是一种较为先进的电力设备检修方式，简称CBM，也被称之为预知性检修，它以电力设备当前所处的运行状况作为主要依据，借助各种监测技术手段，获取设备的状态信息，通过比较分析，进行预测、诊断，进而估计设备的使用寿命，在此基础上确定最佳的维修时间、项目、频次等内容。CBM遵循的原则是该修必修、修必修好，它的运用可以有效减少定期检修引起的浪费，有助于经济效益的提升。CBM包括三层含义，即状态监测、设备诊断和检修决策，实践证明，这种检修方式能够有效预防设备故障问题的发生。

2.1 变压器状态监测

2.1.1 DGA

DGA是油中溶解气体分析的简称，具体是指通过对溶解在变压器油中的气体含量进行检测，分析其增减的变化规律，了解绝缘有无老化、油温是否过高等情况。实践表明，通过DGA能够检测出变压器局部过热、电弧放电等问题。

2.1.2 在线监测

对110kV变压器的在线监测主要包括以下几个方面：

（1）油中气体含量在线监测。当变压器出现过热或是放电故障时，都会产生出一定的H2，通过在线检测H2的含量，能够判断出变压器是否发生过热或是放电故障。

（2）局部放电在线检测。IEC推荐的局部放电量测量方法有脉冲电流法、无线电干扰电压法等等，这些方法全部归属于电测量法的范畴，而超声测量法、色谱分析法以及光测量法则属于非电测量法。上述方法均能够对变压器的局部放电问题进行在线监测。

（3）变压器漏油在线监测。对于变压器而言，漏油是较难有效解决的一个问题，一旦变压器漏油则会造成绝缘击穿。通过在线监测系统，可对变压器的漏油状况进行即时监测跟踪，由此使得漏油问题得到了解决。

2.2 变压器故障诊断

通常情况下，110kV变压器的故障会在外部应力的作用下逐步显现出来，并随着时间的推移发展至一个相对显著的水平，此时故障问题才会被发现。鉴于变压器故障的这一特征，可以采用一些能表征应力对绝缘及内部构件作用效应的参数对其故障现象进行描述，这个过程就是故障诊断。变压器的故障诊断只能对发展缓慢的故障问题起到预防作用，无法应付快速发展或突发的故障。

2.2.1 AI

AI即人工智能，该技术的出现为电力设备故障诊断技术的发展提供了一个全新的途径，通过AI技术，能够将维护人员关于电力设备故障诊断的经验与知识进行系统化，从而形成一个相对完善的知识库，这对于故障诊断知识的积累与扩大非常有利。在变压器故障诊断中较为常用的AI技术有模糊逻辑、专家系统、神经网络和遗传算法等等。

2.2.2 推理技术

目前在110kV变压器中应用的主要推理方法有以下几种：

（1）阀值比较法。该方法具体是指将测得的参数与预先设定好的标准值进行比较，若是高出或低于标准值，便可判断被检测设备存在故障。

（2）模式识别法。阀值比较法只能对单一的值进行比较，对于气体含量这种具有复杂内在联系的值，判断效果会大打折扣。此时可以借助模式识别法进行故障判断，如灰色理论、人工神经网络、贝叶斯网络等等。

（3）综合诊断法。由于变压器的故障之间均存在一定的联系，故障征兆所提供的状态信息中可能同时支持或否定某种故障，基于故障信息的特点，可以运用综合诊断模型进行判断，由此可在故障信息并不完备的前提下，得出合理的诊断结果。

3 结论

综上所述，110kV变压器作为电力系统的重要组成部分，一旦其出现问题，将会对整个系统的运行造成影响。为了最大限度地降低变压器故障问题的发生，应当合理运用状态检修技术，由此不但能够预防变压器故障，而且还能延长变压器的使用寿命，有助于电力企业经济效益的提升。

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作者简介

孙博群（1987-），男，江苏省淮安市人。大学本科学历。现为江苏省淮沭新河管理处助理工程师。主要研究方向为泵站管理。

作者单位

江苏省淮沭新河管理处 江苏省淮安市 223005