關于變壓器故障檢測的思考

【摘要】電力系統的安全運行關系到國民經濟建設以及人們的日常生活，因此對電力設備的運行可靠性的要求不斷提高。對長期運行的電力變壓器來說，確保它的運行可靠性是一個重要的問題。因此變壓器的故障監測與診斷一直以來是國內外電力系統部門所重視的科研項目。

【關鍵詞】電力系統;變壓器;故障

【中圖號】TM41/47【文獻標示碼】A【文章編號】1005-1074(2008)11-0136-01

電力系統的安全運行關系到國民經濟建設以及人們的日常生活，因此對電力設備的運行可靠性的要求不斷提高。在現代電氣設備的運行和維護中，變壓器是輸變電系統中最重要的設備之一。變壓器是電力系統中重要的高壓電氣設備，擔負著電壓、電流的轉換以及功率傳輸的任務，其性能的好壞直接影響著電力系統的安全穩定運行，可以形象地將電力變壓器視為電網的“心臟”。因此，這對長期運行的電力變壓器來說，確保它的運行可靠性是一個重要的問題。變壓器一旦發生事故，造成的直接和間接經濟損失是很大的。因此變壓器的故障監測與診斷

一直以來是國內外電力系統部門所重視的科研項目。

1做好變壓器故障檢測的必要性

電力系統是一個由眾多發、送、輸、配、用電設備連接而成的大系統，這些設備的可靠性及運行狀況直接決定著整個系統的穩定和安全，也決定著供電質量和供電可靠性^[7]。檢修是保證電力設備健康運行的必要手段，它關系著設備的利用率、事故率、使用壽命、人力物力財力的消耗，以及電力企業的整體效益等諸多問題^[8]。所以，做好電氣設備的檢修工作，發現事故隱患并及時予以排除，使其始終以良好的狀態投入運行，具有十分重要的意義。

2油浸電力變壓器故障的分類

由于變壓器故障涉及面較廣，具體類型的劃分方式較多，如從回路劃分主要有電路故障、磁路故障和油路故障。若從變壓器的主體結構劃分，可分為繞組故障、鐵心故障、油質故障和附件故障。同時習慣上對變壓器故障的類型一般是根據常見的故障易發區位劃分，如絕緣故障、鐵心故障、分接開關故障等。而對變壓器本身影響最嚴重、目前發生機率最高的又是變壓器出口短路故障，同時還存在變壓器滲漏故障、油流帶電故障、保護誤動故障等。所有這些不同類型的故障，有的可能反映的是熱故障，有的可能反映的是電故障，有的可能既反映過熱故障同時又存在放電故障，而變壓器滲漏故障在一般情況下可能不存在熱故障或電故障的特征。在此簡單介紹兩油浸電力變壓器的故障分類以及從變壓器的性質上作出的故障分類。

2.1油浸電力變壓器的故障常分為內部故障和外部故障兩種①內部故障為變壓器油箱內發生的各種故障，其主要類型有各相繞組之間發生的相間短路、繞組的線匝間發生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發生的接地故障等。②外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡或破碎而發生的接地（通過外殼）短路，引出線之間發生相間故障等而引起變壓器內部故障或繞組變形等。

2.2變壓器的內部故障從性質上一般又分為熱故障和電故障兩大類①熱故障通常為變壓器內部局部過熱、溫度升高。根據嚴重程度，熱性故障常被分為輕度過熱（一般低于150℃）、低溫過熱（150—300℃）、中溫過熱（300—700℃）、高溫過熱（一般高于700℃）四種故障情況。②電故障通常指變壓器內部在高電場強度的作用下，造成絕緣性能下降或劣化的故障。根據放電的能量密度不同，電故障又分為局部放電、火花放電和高能電弧放電三種故障類型。

3變壓器故障的檢測

為保證變壓器正常安全運行，必須對變壓器進行各種試驗，從而反映變壓器是否存在缺陷。電氣試驗分為出廠試驗、交接試驗、預防性試驗。出廠試驗是對每臺變壓器都要進行比較全面的檢查性試驗，其目的是通過各項試驗來檢查變壓器的制造質量是否符合要求，是否影響運行的缺陷，并決定變壓器能否出廠交付使用。交接試驗是新變壓器在現場安裝就緒后，安裝單位或變壓器制造廠與用戶之間應有的一個交接手續，根據現場條件對變壓器做若干交接試驗項目。其目的是在現場第一次全面的測量，判斷其的性能是否良好，同時也檢查了變壓器的運輸過程和安裝期間，變壓器是否遭受損傷或各種性能發生變化。預防性試驗是變壓器投入運行后，為了掌握變壓器運行中性能變化的情況，必須定期地對變壓器試驗。其目的是監視運行中變壓器健康狀況及缺陷隱患，提供檢修的依據，是預防變壓器損壞及保證運行的重要措施。從預防性維修制形成以來，電力運行部門通過對運行中的變壓器定期分析其溶解于油中的氣體組分、含量及產氣速率，總結出了能夠及早發現變壓器內部存在潛伏性故障、判斷其是否會危及安全的方法，即油色譜分析法。油色譜分析法雖然比局部放電法等可靠性高，但常規的油色譜分析法還存在著一定的不足之處。因此，變壓器故障在線監測診斷成為極為重要的研究課題。為了可以及時掌握變壓器的運行狀況，并且可以根據診斷模型對故障進行診斷并提出相應的策略，本課題將對變壓器的匝間短路進行分析，建立一個具有診斷功能的監測系統。可以在線獲得與變壓器故障有關的特征信息，提出新的電氣特征量，并進行診斷，對變壓器的運行狀態進行監測評估，得出診斷結果與分析。

在變壓器的故障診斷中，預防性試驗的結果仍然是不可缺少的診斷依據，要準確地判斷故障的具體類型以及故障發生的具體部位，必須通過預防性試驗的結果來判斷。因此，充分利用預防性試驗的結果來對變壓器故障進行診斷，可以得到更為詳盡的故障信息，能夠彌補方法的不足，使得診斷系統提供的維修建議更具有針對性。

4參考文獻

1牛春喜，葛濤，等.變壓器故障在線監測早期報警技術的應用[J].電站系統工程2001.17(1):43-50

2胡昌華，許化龍.控制系統故障診斷與容錯控制的分析和設計[M].北京:國防工業出版社，2000