电力变压器故障诊断及检修探讨

李 鑫

(山东科技大学济南校区，山东 济南 250031)

0 引言

由于变压器内部仪器精密复杂，在持续的电力工作运行下，复杂恶劣的外界环境对变压器造成一定影响，导致变压器出现不同故障，影响到变压器正常运行。为消除变压器故障带来的系统隐患，应当采取相应的变压器故障诊断工作，主动发现变压器存在的设备隐患与故障，做好主动预控工作。

1 故障诊断

1.1 跳闸故障

跳闸故障会对电力系统运行造成一定影响，基于变压器跳闸故障诱发因素进行分类，可分为人工诱发因素与内部设备诱因。为科学规避该类问题造成的危害，需对跳闸故障进行诊断，发现人工诱发因素的关联性，及时对工作人员进行专业技能提升，增强工作人员责任意识与安全观念，确保每一项工作开展的可靠性与安全性，主动规避人工因素诱发跳闸故障。电力变压器内部设备仪器诱发跳闸故障进行诊断处理时，可依据历史故障数据信息进行分析预判，对重点设备仪器进行检修排查工作，准确、无误地找出设备仪器存在的安全隐患，并对其安全隐患及时处理，提高变压器运行的可靠性[1]。

1.2 短路故障

短路故障是变压器常见故障之一。由于电力变压器的工况特殊，温度过高是短路故障出现的出现诱因；而绕组出现变形时，同样会诱发短路故障，间接影响到变电站运行安全。通过对高温短路故障分析可知，当变压器局部绝缘设备仪器出现故障时，设备运行工况将受到一定影响，进而设备运行温度不断升高，温度达到一定阈值时，则会诱发短路故障的问题出现，影响到电力系统运行稳定性。短路故障出现时，应当及时对其故障隐患进行排除，避免诱发更严重的电力事故，对电力安全产生影响。

1.3 绝缘故障

绝缘故障的发生与短路故障诱因不同。短路故障的诱因主要为绕组与温度，而绝缘故障的诱因非常多，给故障诊断工作造成一定影响。鉴于电力变压器工作特征，绝缘故障的诱因可主要分为以下几种：(1)变压器油道设计时，为基于实际变压器运行需求进行设计，导致变压器存在绝缘故障隐患；(2)变压器类型选择时，为参考电力系统要求，埋下绝缘故障风险；(3)变压器的裕度设计时，设计方案不能满足实际工况要求，存在绝缘事故隐患；(4)变压器制造加工阶段，部分零配件受到导电介质的污染，影响到变压器整体运行性能安全；(5)变压器在长期运行后，设备内部出现一定金属杂质，极易引发变压器绝缘事故，影响到电力系统安全与稳定。

1.4 断路故障

与短路故障不同，当变压器的连接系统出现断路故障时，工作人员应当对机电线路进行检测诊断，分析断路故障的真正诱因；而在进行故障诊断时，则可利用色谱检测技术或绕组频率检测技术。色谱诊断主要针对油浸式变压器，对其油色进行鉴定，分析不同区域机电线路的可靠性。绕组频率的诊断，主要是分析不同绕组之间频率的变化，以快速找出变压器断路故障具体位置，为后续维修提供数据参考[2]。

1.5 油温故障

变压器在实际运行过程中，若油温不断升高，则预示着设备出现一定故障，应当快速对其油温过高故障进行诊断，分析故障产生的具体因素。通过对油温过高故障进行剖析可知，其诱发因素可能有以下几点：(1)设备的分解开关出现问题，导致设备超负荷运行；(2)变压器的绕组内部出现短路问题，导致变压器出现油温不断升高；(3)变压器运行时都配有相应冷却系统，当冷却系统出现故障时，则无法对油温进行合理调节，导致变压器油温不断升高；(4)变压器的内部出现铁芯局部故障，导致油温故障的出现。

1.6 渗油故障

对渗油故障进行分析可知，变压器出现渗油主要是焊接质量缺陷引起，如变压器的焊缝出现渗油。部分变压器在制造加工过程中，由于法兰转配存在问题，导致后续紧固无法保证达到技术标准，进而导致渗油故障。在对其故障进行诊断时，对表面的油污进行清除，分析检测表面焊缝与密封胶，同时，对变压器法兰进行一定调校，确保法兰达到设计技术标准，消除变压器渗油故障；在对密封胶垫进行处理时，应当评估原有密封胶垫的质量，若无法达到变压器运行基本要求，则可对其进行更换，并将密封胶垫的压缩量控制为三分之一，确保密封胶垫可发挥出应用作用；若焊缝质量不达标或存在技术缺陷，则可与生产厂家进行沟通，采取更换或修复的方式，对其渗油焊接缝进行一定处理，避免渗透故障的恶化。

2 状态检修

2.1 电检修

电力变压器开展状态检修工作，可迅速发现设备存在的隐藏故障隐患，基于检修结开展相关故障处理工作，提高变压器运行安全性。电检修方案应用非常普遍，运用时，主要是进行电波与无线电的放射，对反馈的波形数据进行分析，以了解变压器内部设备状态，准确、快速地查出相关设备故障[3]。

2.2 超声波检修

若电力企业选择油浸式变压器作为变电站设备，为保证相关设备仪器运行安全性，工作人员可利用超声波技术开展设备工况状态检修。应用时，将收集到的信号转化为电信号，并利用计算机进行快速记录、分析，提高电力变压器检修工作整体效率。超声波检修工作开展时，可主动规避变电站电磁信号的干扰，保证对设备检修数据可靠性。在变电站运行过程中，会产生一定量的谐波电磁信号，超声波检修时可规避谐波信号的影响，确保变压器检修效率；但超声波检修工作的综合灵敏度较低，实际应用的有效性与可靠性需进一步考证分析。

2.3 红外成像

由于变电站运行特殊性，为避免变压器检修工作开展时影响到电力系统稳定性，工作人员需要开展红外成像技术进行检修，基于红外成像技术的应用，可对设备故障进行及时检测，发现设备仪器运行情况。变压器运行过程中，不同线路、设备、仪器则表现出不同温度值，当设备出现相关故障时，设备运行温度则会出现一定变化，而红外成像技术的应用，可迅速捕捉设备仪器温度变化，并将其数据及时反馈给维修人员，以快速对其故障进行排除。如油浸式变压器检修工作开展时，工作人员可利用红外成像技术，对变压器机电设备进行检测，分析机电设备的温度变化值，评估设备运行安全性，根据第一手资料制定检修维护技术方案，提高变压器运行安全性与可靠性。

2.4 光检修

光检修工作开展时，主要是对设备局部释放光辐射，采集光辐射的信息，对其进行分析判断，评价变压器运行的质量与安全。光检修技术方案应用时，技术要求非常高、检修灵敏度有限，因此，并没有得到普及推广，而是在特定工作环境下应用，以对电力变压器故障进行检修排查。

2.5 脉冲检修

脉冲检修技术方案执行时，主要利用电流的变化，对变压器的状态进行分析。工作人员对变压器进行工况检修时，对其施加一定的脉冲电流，对其电流进行分析检测，以评价变压器内部系统安全性。但该技术存在短板，当变压器具有较大电容时，脉冲电流则无法完成相关检测工作，导致变压器检修灵敏性与准确性下降。

2.6 超高频检修

当变压器出现故障时，为提高检修工作效率，可利用超高频检修技术，在故障区域进行局部放电，并对放电信息进行采集，分析故障诱因的因素以及故障出现的具体设备仪器。但由于变压器的内部非常复杂，若没有制定切实可行的计划，则无法保证超高频检修技术方案的可行性与有效性。如对油浸式变压器检修时，应当对其故障进行初步判断分析，并设定针对性检修技术方案，确保超高频检修工作开展效果，提高变压器检修工作综合效能。

3 结语

本文对变压器故障进行诊断剖析，指出不同变压器故障的诊断方法，根据诊断信息开展维修工作，以提高变压器运行稳定性。故障诊断工作开展时，相关电力员工需开展变压器状态检修工作，预先发现可能存在的设备隐患，主动消除设备故障诱发因子，避免变压器常见故障出现，保证电力系统运行可靠性。