變壓器常見故障與診斷技術(shù)研究

祝端興

摘 要：在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)當中變壓器是非常重要的組成部分，也具有非常重要的作用，變壓器在長期的使用過程當中，往往會因為各種因素發(fā)生故障，從而影響整個供電線路的正常使用，因此，必須要及時的對變壓器的故障進行維修。基于此種情況，在本文當中筆者對變壓器的常見故障進行了分析與研究，并總結(jié)了對應(yīng)的診斷技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變壓器；常見故障；診斷技術(shù)；短路

在最近幾年當中隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，供電線路也逐漸變得越來越復(fù)雜，同時變壓器的數(shù)量也不斷增加。在供電系統(tǒng)當中，變壓器具有非常重要的功能，變壓器擔負著電能轉(zhuǎn)換以及電壓轉(zhuǎn)換的重要任務(wù)。在變壓器的實際使用過程當中，由于變壓器在生產(chǎn)以及使用過程當中所存在的一些問題使得變壓器很容易發(fā)生故障，為了有效判斷故障的原因以及位置，必須要加大對變壓器故障以及診斷技術(shù)的研究，從而采用對應(yīng)的技術(shù)有效的解決變壓器故障診斷的效率。

一、變壓器常見故障分析

在進行本文的研究之前，筆者結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗，并查閱了相關(guān)文獻，對變壓器在使用過程當中常見的故障類型進行了分析與研究，具體來說主要包含以下集中常見故障。

（一）變壓器短路故障

變壓器的短路故障具體是指出口短路、相間短路以及繞組對地短路等，其中出口短路對于變壓器的影響最為嚴重，一旦發(fā)生出口短路，變壓器的運行在短時間內(nèi)就會受到極大的影響，同時出口短路發(fā)生的概率也相對較大，在出口短路發(fā)生之時，其內(nèi)部的繞組會迅速的產(chǎn)生極大的電流，從而導(dǎo)致變壓器被迅速的燒毀，甚至還會發(fā)生變壓器被擊穿變形，嚴重的還會引發(fā)火災(zāi)，對周邊人的生命財產(chǎn)安全造成極大的損害。

（二）放電故障

放電故障也是變壓器的一種常見故障，放電故障根據(jù)放電過程當中能量密度的不同可以被分為幾種不同的類型，即局部放電、火花放電以及高能量放電。變壓器在實際的使用過程當中，在絕緣層當中氣隙與油膜之間會存在著放電的可能，變壓器的繞組匝間層絕緣層被擊穿很容易發(fā)生高能量放電，若變壓器油質(zhì)較差易發(fā)生火花放電。

（三）絕緣故障

在變壓器內(nèi)部當中存在著大量的絕緣材料，絕緣材料保證了變壓器內(nèi)部的不同元器件之間的工作互不影響，但是絕緣材料一般情況下都具有一定的使用壽命，一旦不再絕緣變壓器也就無法正常使用，因此，在一定程度上甚至可以說變壓器的絕緣性能就決定了其使用壽命。在常見的變壓器故障當中，大部分的故障都是由變壓器的絕緣材料出現(xiàn)問題，絕緣性能不高而導(dǎo)致的，例如絕緣層的老化、絕緣材料的損壞等都容易導(dǎo)致各種故障的產(chǎn)生，同時溫度與濕度的變化也容易導(dǎo)致各種故障的產(chǎn)生。

（四）鐵芯故障

變壓器在運行的過程當中，鐵芯的一段必須要接地處理，但是另一端則不能接地，一旦發(fā)生兩點同時接地的現(xiàn)象，變壓器就會出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象，嚴重的還會導(dǎo)致變壓器直接燒毀，這種故障在變壓器故障當中也較為常見。

二、變壓器故障診斷技術(shù)分析

在下文當中筆者將對當前階段變壓器故障診斷當中常用的幾種方法進行研究。

（一）傳統(tǒng)診斷方法

傳統(tǒng)診斷方法主要包含以下幾種：第一，觀察法，所謂的觀察法是指直接通過人的感官進行直接的觀察，例如用手去觸摸變壓器是否存在發(fā)熱現(xiàn)象，觀看變壓器的外部以及內(nèi)部元器件的形狀，用鼻子去聞是否存在異味等，同耳朵去聽變壓器工作過程當中的聲音等。觀察法對于工作人員的經(jīng)驗具有較高的要求，但是相對較為簡單，對于部分工作人員來說，通過這種方式可以有效的對變壓器的相關(guān)問題進行診斷；第二，油化驗。變壓器在發(fā)生一些潛伏性故障時，大部分可燃性氣體可以溶解在變壓器油中，因此變壓器故障診斷應(yīng)仔細檢驗變壓器油油質(zhì)，采用氣體監(jiān)測儀，仔細分析氣體含量和氣體類別，仔細確定變壓器故障情況；第三，絕緣實驗。在變壓器故障的傳統(tǒng)診斷當中絕緣實驗是非常常見的一種方法，一般情況下是對變壓器施加高壓，從而對變壓器的線圈絕緣層進行觀察，從而確定故障發(fā)生的實際區(qū)域。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種計算機算法，是根據(jù)人與動物的腦部活動而發(fā)展起來的一種計算機算法，這種算法不僅具有一定的思維能力，同時還具有較強的學(xué)習能力。其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種較為常見的方法，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以對具體的算法進行訓(xùn)練，從而實現(xiàn)對故障的自動搜尋，這種故障診斷方法在速度方面具有較為明顯的優(yōu)勢，但是在準確性方面還存在著一定的欠缺，但是在最近幾年當中隨著研究的不斷深入，準確性已經(jīng)有了很大的提升。

（三）遺傳算法故障診斷技術(shù)

遺傳算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類似，也是一種基于現(xiàn)代化的計算機算法，但是遺傳算法是從生物進化的角度建立的一種算法，采用動態(tài)變異和基因多點交叉方式，選取最優(yōu)種群，從而構(gòu)建遺傳算法在線診斷系統(tǒng)。目前階段，往往將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺產(chǎn)算法結(jié)合起來進行變壓器故障的診斷，通過這種方式，極大的提高了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在收斂速度方面所存在的問題，同時也進一步提高了診斷速度。

三、結(jié)語

變壓器在供電系統(tǒng)當中具有非常重要的地位，是影響供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要元器件，基于此種情況，在本文當中筆者對變壓器常見的故障進行了研究與論述，并總結(jié)了對應(yīng)的解決策略，希望能對工程技術(shù)人員有所啟發(fā)。

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