电力变压器故障分析与诊断探讨

卢伟明

【摘 要】电力变压器在电力系统中具有重大的作用，可以充分保证电力系统的正常运行。但在实际运行当中，电力系统因为变压器故障原因而出现无法正常工作的现象时有发生。因此加强变压器故障分析及诊断是非常必要的。本文结合变压器作用进行概述，分析了现在变压器常见的几种故障类型及产生的原因，并提出了有效的诊断方法，期望通过这些诊断方法可以保证电力系统正常运行。

【关键词】电力变压器 变压器故障 故障诊断方法

电力变压器作为保证电力系统正常运行的核心，在整个电力系统中具有关键性的作用。而且电压器一旦出现故障，会给整合电力系统正常工作带来非常大的影响，有可能会造成整个电力系统的瘫痪甚至出现人身安全事故。因此，加强电力变压器故障分析及诊断具有积极的意义。

1 电力变压器概述

电力变压器作为电力系统一个重要环节，在电力输送、电压调节方面具有积极的作用。它可以有效的实现电压合理分配和传输，从而保证整个电力系统的正常运行。但由于各种因素，电力变压器会出现相应的故障，这些故障出现的原因是多样化的，需要进行相应的分析，从而找到相应的解决方法。常见的变压器故障有短路故障、绝缘故障和放电故障等，针对这些故障需要采取相应的故障诊断方法，如人工智能技术诊断方法和推理技术诊断方法。在平时故障诊断中，常見的故障诊断方法有绝缘电阻、色谱分析等，这些故障诊断方法有效保证电力系统的正常工作和运行。

2 电力变压器故障类型及分析

2.1 变压器短路故障及分析

在平常工作中，变压器短路故障主要是发生在接口或者引线相连的地方，这两个地方发生短路故障都会带来严重的影响，最经常出现的状况是电流产生的热量过多，而变压器绝缘材料无法及时散热，从而出现烧毁现象，或者就是继电器自行保护而导致绕组变形的情况。因此，在平时的工作中，要多加的检查和维护，避免两条引线相接触情况发生，这样就可以有效短路故障发生。

2.2 变压器绝缘故障及分析

变压器绝缘故障主要分为两个部分，一个是固体纸绝缘故障，另一个是液体油绝缘故障。固体纸绝缘一般是采用绝缘纸、绝缘木板等进行相应的电流隔绝，这些固体纸绝缘主要成分都是纤维素。因为纤维素具有很强的电阻，可以有效的降低电流的大小。一般使用绝缘纸进行电流隔绝时，绝缘纸老化之后会产生水分、一氧化碳和二氧化碳等成分，这些成分的产生会给设备带来严重的损害。同时绝缘纸老化是一个不可逆转的过程，其中的机械特性和电气强度损耗都是不可恢复的。另一个方面，液体油绝缘故障。绝缘液体油的使用可以有效增长电力变压器的使用寿命，因为液体油本身的特性可以降低变压器内部零部件的氧化程度，从而提高了变压器的使用寿命。但由于绝缘油较容易发生变质或者受潮等，因此会增大绝缘油的损耗程度，同时也会相应的降低绝缘油的绝缘程度，从而导致变压器失去工作性能。

2.3 变压器放电故障及分析

在平时放电故障中，变压器放电故障主要可以分为局部放电和火花放电两种。其中，局部放电主要发生在气隙、油膜之间。变压器产生局部放电原因是多样化的，需要根据具体情况进行相应的分析。一般局部放电产生的原因是绝缘油中存在气泡或者固体绝缘材料中存在空洞，这样相应的使介电常数减小和所承受的场强强度增大，从而产生放电现象。此外，外界环境的影响也会导致电压器局部放电现象发生，如材料质量问题、外界气温等。变压器火花放电故障主要包括了以下两个方面，第一，悬浮电位引起的火花放电。这种现象产生的原因是金属部件结构上的原因或是接触不良而产生的，第二，油花杂质引起的火花现象。由于油花本混进了不同的杂质引起了介电常数不同，从而引起不同极化现象，相应伴随火花放电现象产生[1]。

3 电力变压器故障诊断方法

3.1 人工智能技术诊断方法

人工智能技术诊断方法是将网络技术跟电力变压故障诊断相结合一种方法，充分体现了网络技术在电力维修中的应用。通过网络技术使用，可以大幅度提高故障诊断的效率，从而保证电力系统正常高效工作。目前，在变压器故障诊断中经常使用的人工智能技术有专家系统、神经网络和遗传算法三种。通过对专家系统这种人工智能技术使用，可以保证故障检测知识、经验有效储备和记录，为后期的变压器故障检测提供理论借鉴作用。相对其他诊断方法，这种方法充分利用网络储存和记忆数据功能。而神经网络故障诊断方法主要是针对信息的处理，根据数据建立相应的数学模型，从而更好分析出电压器的故障原因。最后一种人工智能技术诊断方法主要是对大量数据进行处理，分析其中关系，从而找到故障原因所在。相对前面两种方法，这种方法更加的通用。

3.2 推理技术诊断方法

因为变压器故障出现的原因、部位不同，所以在进行变压器故障诊断时，可以采用推理技术诊断。在使用过程中，检修员可以根据电路图进行相应的分析，充分了解变压器结构设计图，保证对变压器的每个零件功能都有相应的了解，这样就可以充分提高故障诊断效率。目前，对于变压器故障诊断所应用的推理技术诊断主要有以下三种。第一，通过对简单阀值进行比对和分析，经过这种方法的应用可以有效避免故障诊断绝对化。第二，复杂模式识别诊断。这种诊断方法主要是针对变压器一些内部数据处理和判断，从这些数据之间的联系来判断变压器工作情况。第三，综合故障诊断方法。这种这段方法的应用有效结合了证据理论等多种诊断方法进行检测，对于复杂的故障可以有效的进行处理，同时还有利于实现故障诊断多级处理[2]。

4 结语

电力变压器正常运行是电力系统正常工作的保障，而目前因为变压器故障而导致电力系统瘫痪情况时有发生，因此加强变压器故障分析与诊断具有积极的作用。为此，电力相关部门需要在这方面多加关注，从而保证电力系统的正常工作。

参考文献：

[1]钱政，严璋，罗承沐.电力变压器绝缘故障综合诊断方法的研究[J].电网技术，2012，02：32-36.

[2]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，2015，01：20-21.