電力變壓器狀態評估及故障診斷方法研究

摘 ?要：當前，我國由于電力變壓器出現故障而造成的安全性事故有很多，這些事故嚴重影響著人們的生活，并且也對電力企業造成了巨大的損失。因此，現階段電力企業要重點關注電力變壓器故障問題，本文通過對電力變壓器狀態評估進行具體分析，得出有效診斷電力變壓器故障的方法，進一步的促進電力變壓器發揮重要作用。

關鍵詞：電力變壓器;狀態評估;故障診斷方法

中圖分類號：TM41 ???文獻標識碼：A ???文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

0 引言

近幾年，人們的生活方式逐漸被不斷發展的科學技術改變，因此用電量也在逐年增長。電力領域要想迅速發展，需要不斷的做出完善，進一步的適應現階段用電量大的狀況。電力變壓器在電力系統中發揮著關鍵作用，它能夠很好的提高電力系統的穩定性，促進電力系統的正常運行。

1 有關電力變壓器狀態評估的詳細分析

1.1 電力變壓器狀態評估的相關指標

對于電力變壓器的狀態評估需要有一定的評估標準，這個標準就是有關電力變壓器的指標。電力變壓器狀態評估指標需要具有一定的科學性、嚴謹性以及合理性，具備定量與定性、整體與部分、全面與可行性的有機結合，保障指標可以充分考慮電力變壓器的各個方面，準確的得出電力變壓器所屬的狀態。電力變壓器狀態評估指標可以劃分為四個層面，分別是油色譜指標、油化試驗指標、電氣試驗指標以及附件與運檢指標。在對油色譜指標進行建立時，需要充分分析電力表面壓器油中可以溶解氣體的量和電力變壓器絕對產氣速率的注意值，這些數值有具體的表示。當電力變壓器的數值在指標數值范圍內，代表電力變壓器所屬狀態正常，如果不符合電力變壓器的標準指標，代表著電力變壓器存在一定的問題。要想準確判斷電力變壓器真實的狀態，需要將這幾個指標充分進行分析，這樣才可以保障判斷的準確性^[1]。

1.2 搜集電力變壓器相關數據的措施

要想構建一套完整的電力變壓器狀態評估指標，需要搜集電力變壓器的相關數據之后將運行中的電力變壓器的數據與指標數值相比較。搜集數據的具體方式主要是監控記錄，對電力變壓器運行時的設備屬性、運行狀態、設備工作的環境、設備發生的變化進行實時記錄，對這些記錄的數據進行相應的分析，這樣就可以方便與標準指標進行比對，判斷出電力變壓器所處的狀態，減少不良狀態下的變壓器造成的事故，保障電力變壓器正常運行，提高電力系統的穩定性，保障電力企業的經濟效益。

2 合理評估電力變壓器狀態的方法

2.1 有關電力變壓器中所含油的氣體檢驗法

這種方法需要用到油色譜指標對電力變壓器的狀態進行分析，取適當油樣品，使其流過色譜柱與檢測器，得到相應的時間信號，通常會將其用曲線表示出來，而色譜圖就是指已經分離的成分在檢測過程中隨著時間變化的圖像。色譜圖之間的圖形形狀會有所差異，圖形形狀由色譜方法以及檢測記錄方法來決定。針對電力變壓器設備中所含油的氣體色譜圖的檢測，就是掌握油的氣體色譜圖呈現出來的放電或是熱量等數據信息，通過對這些數據信息進行相應的對比，大致可以判斷出電力變壓器所屬的狀態。這種電力變壓器狀態的檢測方法被廣泛應用，可以及時的反映出現階段電力變壓器所處的真實狀態，發現問題可以及時解決，減少不必要的損失^[2]。

2.2 有關電力變壓器局部放電量的測量的檢測方法

測量電力變壓器局部放電量的方式主要分為兩種：一種是在線測量，另一種是停電測量。首先是在線測量電力變壓器的局部放電量，這種方式主要采取的方法是電測法和超聲法兩種方法。電測法主要被使用在中性點接收電力變壓器局部電流的數據信息。超聲法作用于電力變壓器中不同的點，主要作用就是接收變壓器局部電流的超聲波數據信息。其次是停電檢測方法，這種方法與實驗結果基本一致，在線監測和停電檢測都具有準確性，可以很好的判斷出電力變壓器的所處狀態，這兩種方法有各自的優點，需要根據實際狀況進行方法的選擇。

2.3 有關電力變壓器中所含水分的檢測方法

這種檢測方法可以很好地檢驗電力變壓器的絕緣油質量，一旦絕緣油質量不符合標準量，就會出現一系列的問題。例如電力變壓器會短路，導致產生一些火花，還會產生電高溫等現象，這些問題會造成嚴重的事故，因此需要保障絕緣油質量處在合格的狀態之下。檢驗電力變壓器中的含水量可以很好地體現出電力變壓器中的絕緣油質量，一旦含水量過高，說明油中的雜質過量，絕緣油質量就會低于正常水平，也就是電力變壓器不能正常運行，需要及時進行處理，將不合格的油進行置換^[3]。

2.4 有關電力變壓器溫度測量的檢測方法

這種檢測方法主要是檢測電力變壓器的溫度，當電力變壓器處于超高溫狀態時，就會出現一定的事故，溫度高會大大降低絕緣壽命，這會嚴重影響電力變壓器的使用。在電力變壓器運行的過程中，需要定時對電力變壓器進行相應的溫度測量，盡可能的保障電力變壓器處于正常溫度狀態之下，并且保障電力變壓器通風以及做好降溫工作。這幾種電力變壓器檢測的方法都可以很好的檢驗電力變壓器所處的具體狀態，但是每一種方法對應的是一個具體的指標，因此要想完整的檢驗電力變壓器所處的狀態，需要將各個方法有機結合，將電力變壓器所處的完整狀態進行表示出來。

3 電力變壓器狀態檢測以及故障分析中存在的問題

電力變壓器直接影響著電力系統是否可以正常運行，因此電力變壓器的狀態檢測尤為重要。但是現階段的電力變壓器狀態檢測以及故障分析還存在一定的問題，這些問題嚴重阻礙了電力變壓器的正常運行，以下就是存在的具體問題分析。

3.1 有關電力變壓器狀態評估存在的問題

電力變壓器狀態的評估是非常繁瑣的過程，因為電力變壓器的狀態分析有多個層次，只有將每一個層次結合在一起才是電力變壓器完整的狀態。因此狀態檢測需要多方面的進行考慮。現階段，對于電力變壓器狀態分析已經進入了信息化技術，雖然檢測技術在不斷的提高，但是依舊沒有一種統一的檢測標準。檢測人員可以利用絕緣油中水分的含量來對電力變壓器的所處狀態進行相應的分析，也可以通過對油箱中油本身的狀態進行分析，例如油的老化成以及油結塊的速率。但是現階段的檢測技術不能夠支持對油的老化程度以及結塊速率進行分析，因此這種方法就會有所缺失，這也是現階段電力變壓器狀態檢測的問題之一。對于變壓器的狀態評估具有多樣化，在進行評估的過程中，由于評估層次以及方式的多樣性，會很容易的遺漏掉部分方面的評估，這樣就會使得評估不夠全面，不能完整的表現出電力變壓器的實際狀態。并且很多工作人員在評估過程中，會過于關注數據信息，忽視了其他方面因素對電力變壓器的影響，從而降低了電力變壓器狀態評估的準確性。

3.2 有關電力變壓器故障分析中存在的問題

要想保障電力變壓器可以正常運行，需要對電力變壓器進行定期的檢查和檢修工作，這樣可以很好的減少電力變壓器中的故障，減少事故的發生。對于電力變壓器故障的分析最重要的就是預防方面，也就是在規定時間對電力變壓器進行檢修。但是現階段對電力變壓器的檢修工作中存在較大的盲目性，例如對于一些運行狀態良好以及品牌聲譽較高的從沒有出現過質量問題的電力變壓器進行一遍又一遍的檢查，這樣即會造成一定的人力物力的浪費，又會大大增加電力系統的工作成本，從而影響電力企業的經濟效益。還有的檢測人員在對一些運行狀態較為優質的電力變壓器進行檢查工作時，把電力變壓器做了拆卸處理，然后對零碎部件進行詳細的檢查，這樣也會造成時間的浪費。因此提高對電力變壓器的故障檢修質量以及效率，一定要降低檢修的盲目性，運用科學合理的手段進行檢修工作。同時對于電力變壓器進行檢修的過程中，會出現頻繁切斷電源的狀況，這種狀況會降低電力變壓器的穩定性，影響電力變壓器后續的工作。不良的電力變壓器檢修方式不僅會造成資金以及人力物力的浪費，還會嚴重影響到電力系統的穩定性，因此需要重點關注電力變壓器的故障檢修問題，有效進行解決。

4 有關電力變壓器故障診斷的有效方法

4.1 對電力變壓器漏油故障診斷

電力變壓器漏油會造成嚴重的事故，對環境造成一定的污染，并且電力變壓器會因此直接癱瘓，降低了電力系統的穩定性和電力企業的經濟效益。所以對電力變壓器進行是否有漏油的現象的診斷非常必要。電力變壓器漏油的位置主要有兩處，第一處是油箱焊接處，第二是油箱的防爆管。電力變壓器防爆管中有一個玻璃膜結構，電力變壓器在運行的過程中會有一定的震動，因為玻璃膜易碎，所以有時會將玻璃膜震碎，導致油箱漏油。針對這種狀況，可以安裝調壓閥來避免防爆管帶來的一些漏油問題。對于焊接處，要定期進行檢查，保障焊接處處于完整的狀態，一旦出現破損，要進行及時處理，避免出現漏油問題。同時還加強焊接工藝，保障焊接的穩定性^[4]。

4.2 對變壓器多出接地故障的診斷

按照我國對電力變壓器的相關規定，電力變壓器只允許一處接地。如果鐵芯的接地線超過一處，鐵芯將不能正常工作，變壓器也不能正常運轉。為了解決電力變壓器鐵芯多處接地現象，可以在鐵芯和電力變壓器之間負載一定的電流，這樣可以把多余的接地線擊斷。要想保障多余的接地線被弄斷，可以多次進行電擊處理，這樣就可以保障多余的接地線充分被弄斷。同時可以通過停機對油箱進行檢查，發現多余的接地線，將多余線剪斷即可^[5]。

4.3 對電力變壓器接頭溫度過高的現象進行診斷

電力變壓器一旦出現接頭溫度過高的現象，就會燒壞變壓器，可以采取自動熔斷方式來對其進行合理的保護。為了保障電力變壓器在接頭溫度過高時還能夠繼續工作，可以利用普通鏈接法，電力變壓器在正常工作時也會因為摩擦等原因有熱量，將接頭熔斷機制換為普通鏈接，這樣就可以保障在正常產熱的情況下，變壓器正常工作。還可以將接頭換為銅材質，銅材質避免連接問題，減少由于接頭溫度過高造成的故障。

5 結語

總之，對于電力系統來說，最重要的就是穩定運行，電力變壓器可以很好地保障電力系統的穩定性，因此電力變壓器有著重要意義。有效的狀態評估和故障診斷可以保障電力變壓器的正常工作，所以電力企業采取科學合理的方式來對電力變壓器進行故障診斷，促進電力系統更好的發展。

參考文獻

[1] 邵開麗，王鴻運.基于WSN和數據融合技術的電力變壓器故障診斷系統的研究[J].計算機與現代化，2012（7）：171-175.

[2] 謝龍君，李黎，程勇.融合集對分析和關聯規則的變壓器故障診斷方法[J].中國電機工程學報，2015（2）：277-286.

[3] 張鐿議，廖瑞金，楊麗君，等.基于云理論的電力變壓器絕緣狀態評估方法[J].電工技術學報，2012（5）：13-20.

[4] 李建坡，趙繼印，鄭蕊蕊，等.基于灰靶理論的電力變壓器狀態評估新方法[J].吉林大學學報（工學版），2008（1）：201-205.

[5] 覃煜，陸國俊，卓燦輝，等.基于油氣分析的電力變壓器狀態評估方法[J].南方電網技術，2012（4）：79-83.

收稿日期：2019-08-04

作者簡介：鄔海軍（1971—），男，內蒙古準格爾旗人，本科，畢業于內蒙古科技大學，助理工程師，研究方向：機械工程及自動化、電廠電氣設備管理。