油浸电力变压器故障诊断及检修技术

油浸电力变压器故障诊断及检修技术

冯国敬 吕骁

山东电力设备有限公司 山东省济南市 250002

摘要：油浸式变压器是电力系统中重要的枢纽设备，其故障不仅影响到供电的可靠性，而且会影响整个电力系统的安全运行，本文先就油浸变压器的构成以及油浸变压器的运用重要性简要阐述，然后就变压器的故障和诊断方法以及故障处理详细探究，希冀能从理论上就油浸变压器故障诊断研究，能为实际的各项工作开展起到积极促进作用。

关键词：油浸变压器；故障诊断；技术分析

引言

电力变压器的故障发生，会影响变压器的正常安全运行，故障的诊断在这一情况下就显得格外重要，需要从多方面进行考虑，针对相应的故障类型，采取相适应的故障诊断方法加以科学化运用，从而就能保障油浸变压器的安全稳定使用。

1、油浸变压器的构成以及油浸变压器的运用重要性

1.1油浸变压器的构成

油浸变压器是由多部分组成的，油浸变压器是结合电磁感应原理改变交流电压的装置，油浸变压器的组成部分主要有铁芯/磁芯，初级线圈，次级线圈各部分构成。油浸当中无论是线圈运动通过磁场，或是磁场运动通过固定线圈，都能够在线圈当中感应电势，磁通值都不会发生变化，和线圈相通的数量会发生变动，这就是互感应的基础原理。变压器是通过电磁互感应，变换电压以及电流的器件。变压器的类型比较多样，如组合式变压器，电力变压器等等，需要在实际的应用当中科学化选择，这样才能有助于提升变压器的整体运用能力。

1.2油浸变压器运用重要性

油浸变压器主要是油浸和变压器的结合，油浸是结合电磁原理实现机械能和电能转换的，是电能特性变换的机械装置。油浸中变压器是比较关键的组成，不只是能改变交流电压，也能采用交换阻抗进行改变相位以及交换交流电流。变压器是电力系统的重要设备内容，电能开压以及降压都要通过变压器这一设备支持完成，通过这一设备能有效提升系统电压，降低送电损失，从而能够看到油浸变压器运用的重要作用。

2、油浸式变压器常见故障

油浸式变压器的故障类型，主要包括三个方面:(1)变压器的内部故障。变压器内部的元件主要有铁芯和绕组，浸在变压器油中，内部出现故障的类型主要为不同相绕组绝缘损坏产生的相间短路、同一相绕组相邻匝之间绝缘破坏产生的匝间短路和绕组绝缘破坏碰触铁芯和外壳产生的接地短路，如果变压器出现上述三种内部故障，将造成变压器铁芯和绕组的剧烈发热，从而使变压器油分解产生大量的气体(主要成分为甲烷)，此气体为瓦斯气体，对于干式变压器，则不会产生瓦斯气体，内部故障产生很大的短路电流，破坏绕组绝缘，烧坏变压器铁芯，如果保护措施不当，变压器发生故障会导致事故的发生。(2)变压器的外部故障。变压器外部元件主要包括变压器高低压引出接线端子和高低压绝缘套管，外部故障主要包括两种形式，各相引出线之间发生的相间短路和引出线绝缘套管破碎通过变压器外壳接地的接地短路，外部故障的故障类型与线路故障基本相同。(3)变压器的不正常运行状态。变压器除了上述两种故障之外，还有不正常的运行状态，主要包括变压器过负荷运行引起的过电流、变压器长时间运行或漏油引起的油面降低及变压器由于频率降低和电压升高引起的变压器过励磁，上述三种情况都属于变压器的不正常运行状态，需要由保护装置发出信号并不需要跳闸，可以持续运行一段时间。

3、油浸变压器的故障诊断方法

油浸变压器故障诊断方法的科学运用是比较重要的，这就需要从多方面进行考虑，以下几点可进行参考：

3.1油浸变压器DGA故障诊断方法

为保障油浸变压器的正常运行，这就需要在故障诊断方面加强重视，采取科学有效的方法进行诊断，才能从整体上提升故障诊断的质量水平。将DGA诊断方法加以科学运用就能起到良好的诊断效果，所谓的DGA诊断方式，就是油中溶解气体分析方法，也就是从变压器当中取出油样进行分析，脱出气体分析鉴别和定量分析，判断故障。

3.2诊断油浸变压器故障类型的方法

为能有效解决油浸变压器的故障问题，这就需要明确故障的类型，才能有助于解决实际问题。有不同的诊断方法可供选择，常用的特征气体法以及比值法。如在对特征气体法的实际运用过程中，就是结合油当中的特征气体含量判断故障类型的，如一般性的过热故障总烃的含量是比较高的，严重性的过热故障，总烃比较高，但是C2H2还没有构成总烃主要成分，H2含量是比较高的。而比值法的判断故障判断方法也有着不同的方法，有编码和无编码比值法是比较常见的，有编码比值法主要有改良三比值以及IEC三比值法。IEC三比值方法的运用有着鲜明的优势，主要体现在判断的时候比较简单化，分类相对比较详细，方便操作。而改良三比值法的运用，主要是在前者方法的基础上进行改良运用的。

3.3智能故障诊断系统方法

油浸变压器故障诊断的实施过程中，通过智能化故障诊断方法的运用比较有效，能提升故障诊断的整体效率水平。智能诊断系统的方法运用下，系统诊断流程和医生给患者看病相同，先对变压器诊断有没有故障，如果是有再查看是何种故障类型，然后针对性的应对。智能化故障诊断系统是多部分构成的，变压器状态评估器模块是比较重要组成，通过对变压器不同层次状态信息的运用，判断有没有发生故障。通过信息融合思想来对多样化的状态信息综合分析，这样就能有助于找到故障原因。还有是模糊聚类诊断模块的运用下，能对特征气体判断故障，提升故障诊断的质量和效率。

3.4局部放电信号诊断方法

油浸变压器故障诊断方法当中，通过局部放电信号对其故障进行诊断也是比较先进的方法，变压器的绝缘故障，主要是局部放电发展所形成的，所以对局部放电检测就显得格外重要，主要是通过在线监测以及停电检测的方法运用。如在对在线监测方式的运用下，就有超声波以及超高频以及对地泄露电流监测等方法的运用，通过这些方式能获得和放电对应的信号，在进行信号处理下就能定位故障。超声波检测方法的运用就是比较重要的环节，这是检测电力设备局部放电产生超声波信号的方式，测量放电大小以及位置，检测当中超声传感器是采用贴在电气设备外壳外检测方式实施，超声波在在线监测局部放电监测频带通常是20kHz——230kHz。通过超声波进行局部放电信号诊断方法应用就有着比较显著的优势吗，体现在方便实现在线检测，也有助于空间定位。

3.5特高频诊断的方法

油浸变压器故障诊断方法的运用过程中，通过特高频诊断方法的应用也比较重要，运用这一诊断的方法就能达到检测频段高，有效避开常规局部放电测量的电晕以及开关操作等多种电气干扰的问题，检测的频带也是比较宽的，检测灵敏度比较突出，对于变压器的故障类型的检测以及定位能发挥积极作用。

4、油浸变压器的故障处理

油浸变压器故障的处理是比较重要的，要结合实际故障的类型进行科学化处理，对于放电故障以及过热故障，要在诊断到具体故障后进行处理。如放电故障处理过程中，就要注重对电弧产生原因判断，变压器内部发生电弧放电的故障，就要对油中气体成分加以分析，如果是总烃比较更好，就是这一类的故障，就要结合判断电弧故障程度进行针对性处理。找到电弧发生原因后电弧熄灭处理，如加速触头分离，降低触头电场的强度等，都是比较有效的方法。另外，对于油浸变压器的过热故障处理也是比较关键的，由于变压器铁芯截面比较大，所以为能提升散热的性能，这就需要在中心设置油通方式，提升散热的性能，把热量采用循环方式排出，倘若是无法在铁芯散热处理，就要对流过故障点电流有效控制，最大程度降低温度。

结语

变压器故障类型多种多样，尤其对于大型变压器而言，保护的设置更加全面，例如需要对变压器油箱内部温度和油箱内部压力以及大型变压器的冷却系统故障进行保护，本文仅是对变压器常用的主保护和后备保护进行阐述。

参考文献

[1]陈新安.油浸式电力变压器低压故障智能诊断技术研究[J].自动化与仪器仪表,2019(11):193-197.

[2]黄荣辉.基于WiFi遥控的油浸式变压器内部检测机器人研究[J].机械工程师,2017(06):73-76.