电力变压器故障检测技术的现状与发展

谢 勇

（国网四川省电力公司广元供电公司，四川 广元 628000）

0 引 言

电力变压器在故障检测的过程中会随着制造技术的发展而不断的提升，同时供电稳定性也进一步提高。随着电力智能控制技术的发展以及电力企业间竞争的加剧，电力企业为了发挥自身的优势，不断提升电力变压器的检测技术。常见的检测技术包括在线检测、离线检测、定时检测以及常规检测等多种形式。在实际的检测过程中可以单独采用一种技术，也可以将多种技术组合应用，以提升变压器检测的效率，保证变压器运行的稳定性和安全性。

1 电力变压器故障检测技术现状

电力变压器故障检测技术种类较多，每种技术方式都各有优势和不足。

1.1 油气分析技术应用现状

油气分析技术是利用色谱分析仪对样油进行分析，进而对变压器内部状态进行分析，及时发现内部的隐蔽性故障问题，对故障的早期判断具有重要的作用[1]。这种方法的原理为烃类气体产生的速度与温度具有直接的关系，速度会随着温度的升高而提升（见表1）。但是这种分析技术在应用的过程中也存在一定的劣势，分析步骤繁琐，手续多，检测的时间长，如果故障发生的比较突然则难以进行及时的检验。目前，相关研究人员已在不断研究该技术弊端的改善方法。

1.2 红外光谱检测技术应用现状

红外光谱在线检测的检测准确性高、速度快、灵敏度强，维修频率小，同时还能够对由于变压器故障导致的气体含量进行准确测定。电力检测人员可以根据红外光谱进行在线检测，并对由于变压器导致的待测气体进行定量分析，观察能量的具体变化情况。但是红外光谱检测技术也具有一定的不足。红外光谱对氢气敏感性不强，所以在氢气的检查方面存在问题。

表1 油气分析实验表

1.3 电气检测技术应用现状

变压器在电器检测过程中检测的内容比较多，包括绝缘电阻、直流电阻、接地电阻以及极化指数等。其中，绝缘电阻在检测的过程中，能够对变压器的受潮情况进行判断。但是受外界环境的影响，绝缘电阻在变压器绝缘缺陷的检测中检测质量存在缺陷，所以需要结合吸收比、极化指数等，提升对绝缘检测的敏感度[2]。在介质损耗检测中，主要是对变压器受潮情况以及油质变性情况等进行检测，利用介质损耗的情况进行判断。但是介质损耗检测无法对局部受潮情况进行反应。这是因为变压器在应用的过程中内部结构会逐渐出现脏污，导致检测的难度提高。绕组直流电阻检测过程主要检测的是变压器的短路情况。

1.4 声光谱检测技术

声光谱检测与红外光谱检测具有相似性，且声光谱相对于红外光谱在氢气浓度的检测方面更具有优势，能够准确地检测出氢气的浓度和含量。声光谱检测技术主要利用光声效应以及室内气体对光谱吸收能力等因素对变压器故障情况进行分析（见图1）。声光谱检测技术不会受反射光、散射光等因素的影响，提升了检测的准确率。

图1 声光谱检测技术图示

1.5 油化检测技术

变压器正常的油质是纯净、透明的，没有杂质和其他的悬浮物，颜色淡黄或者微蓝。如果变压器受潮或者被杂质侵染，油质就不会呈现透明的状态，颜色也会成为黄白色，且表面还可能挂有絮状物或者油泥等物质。这些物质的出现会导致变压器的寿命大大缩减。通过油击穿测试可以对变压器的纯净程度进行判断和测试，进而了解变压器的使用情况和存在状态。

1.6 在线监测技术

在线监测技术主要针对的是局部放电检测法和振动分析法。其中，局部放电检测法指的是在变压器正常运行的过程中，机械内部出现故障，导致局部出现放电的情况，对变电器的局部放电情况进行有效判断，检测变压器的安全隐患问题，并采取针对性的解决对策，促进变压器的安全、稳定运行。振动分析法则是变压器运行过程中，对变压器振动信号的检测，并对具体的结果原因进行分析，从而使变压器运行状态得到有效的检测，对故障问题的及时发现具有重要的作用[3]。

1.7 传感器列阵技术

传感器列阵技术也是变压器故障检测过程中的主要技术形式。在电力检测过程中，必须灵活地应用这种技术，并合理地应用到变压器故障检测工作中，提升变压器的安全运行率，保证变压器的运行状态。需要选择敏感度及选择性高的传感器，并通过在线监测的方式提升故障气体浓度的检测效率和速度，提升变压器故障检测水平[4]。

2 电力变压器故障检测的发展

科技不断进步，变压器故障检测技术也不断更新。为了保证检测技术的安全性、便捷性及准确性，变压器故障检测会逐渐实现智能化和自动化。人工智能的研究主要是通过计算机技术的应用，替代传统需要人工操作的工作。人工智能的发展有利于社会发展状态的转变以及人们生活方式、工作方式的创新，使传统机械化的工作模式被人工智能模式取代[5]。目前，国内外对人工智能应用的研究有了进一步的发展，所以变压器故障检测也会逐渐向人工智能方面发展，如专家系统或者神经网络等。例如，专家系统是人工智能中应用比较广泛的一种技术形式。通过专家经验对故障情况进行诊断和分析，并对故障以及原因间的规则进行判断，以确定故障出现的具体位置和原因。通过专家系统的应用，提升了电力变压器的检测效果，同时节省人力、物力，但是如果变压器的故障不在专家系统的经验范围内，那么智能技术将无法解决故障，还是需要依赖于人工。

虽然智能技术本身具有非常强的优势，在一定程度上可以替代人工，但是任何一种技术都不是万能的，都存在一定的限制，必须要对这些方式进行优化，通过取长补短的方式结合应用或者选择性的应用，才能够保证变压器故障的有效检测[6]。

3 结 论

电力变压器对电力系统的安全、稳定运行具有非常重要的作用，而电力系统又是各个行业发展的动力源，因此电力变压器的运行情况影响面非常广。特别是随着网络时代的到来，用电量、用电范围以及用电质量等各个方面的要求都有所提升。电力企业必须要加强对变压器故障检测技术的研究和优化，降低故障发生率，提升变压器的使用效率。