何宏基

【摘要】變壓器是變電站系統(tǒng)的主要組成部分，關系著變電站可否正常運行。當變電站的變壓器在運行的過程中，時常會出現差動保護運行故障。筆者針對變壓器運行時存在的故障進行診斷，由此找到影響變壓器正常運作甚至是影響整系統(tǒng)的問題，并對此問題進行簡要的分析，提出防止變壓器解決對策，以求減少變電站變壓器的故障。

【關鍵詞】變壓器；故障

0引言

變電站變壓器是否可以正常運行帶動著整個電力設備的可靠、安全、優(yōu)質。然而仍舊存在一些誤動方面的問題，這就很有可能造成變電站變壓器非正常情況下的停運，從而嚴重的影響到發(fā)電站的穩(wěn)定運行。有鑒于此，筆者針對改造或者是新建的變電站變壓器的差動保護進行分析，從而找出一些防止變壓器差動誤動的對策，以求為我國變電站的正常運行提出力所能及的幫助。

1簡單闡述變電站變壓器故障

電力變壓器作為變電站乃至電力系統(tǒng)中的重要設備，它主要是實現對電能的調配功能，根據相關的數據統(tǒng)計顯示，在電網系統(tǒng)出現的各類故障中，與變壓器相關的故障要占到電網系統(tǒng)總故障的一半左右，因此變壓器的正常工作對于電力系統(tǒng)或者用戶來說具有十分重要的意義。

變壓器的故障一般具有突發(fā)性的特點，在故障發(fā)生之前很難有明顯的故障，這樣就很難做到對變壓器的故障采取一些預防措施進行處理，另外，變壓器出現的故障一般來說造成的結果比較嚴重，電網上一臺變壓器出現故障的話將會對附近的網絡造成嚴重的影響，而如果居民區(qū)或者工廠的變壓器出現故障后會造成大面積的停電，對生產和生活造成嚴重的影響。變壓器發(fā)生故障后需要的修復時間也比較長，一般需要幾個小時甚至需要耗時一到兩天才能修復完畢。因此，對變壓器的故障診斷和研究有著非常重要的現實意義的，通過對變壓器出現的故障進行分析和總結，采取一些可行的辦法和措施在變壓器運行的過程中對變壓器進行實時的監(jiān)控，對變壓器的性能做出可靠的評估，為變壓器故障的診斷提供可靠的依據，為變壓器的維修和保養(yǎng)做好充分的準備。變壓器在出現故障前它的性能會發(fā)生緩慢的變化，因此通過對變壓器運行過程中各個相關數據和參數的監(jiān)控就能實現對變壓器的在線故障診斷，因此，本文采取變壓器油色譜故障診斷技術對變壓器中的故障進行診斷處理是具有十分重要意義的。

2 變電站變壓器故障分析及處理方法

2.1油溫異常時

一般情況下，變壓器內部出現異常時，其溫度不斷上升，同時，油溫比平時高出10攝氏度以上或負載不變。主要表現為：

1）油位不正甚至滲漏：①油面低：可能是漏油，也可能是工作人員沒有及時進行補充，同時亦可能是由油枕容量與運行的需求不相符合，或是天氣氣溫過低且油量不足；②假油位：防爆管道氣孔堵塞或者油枕吸管器、油標管堵塞等都可能出現假油位。由于以上幾種現象較為普遍，應不定期地進行巡視和檢查；

2）內部故障：①渦流異常發(fā)熱：類似于變壓器的線圈放電異常、引線的接頭摩擦生熱以及繞組出現短路等都可能導致這種現象；②形成回路發(fā)熱：有時鐵制油箱出現問題或者是電流不平衡都會導致油溫異常。內部故障嚴重狀態(tài)下將同時引發(fā)其他系統(tǒng)故障，甚至導致防爆管或壓力釋放閥噴油，因此應馬上停用變壓器并進行檢查維修；[1]

3）冷卻器冷卻效果故障：如果工作人員疏忽導致變壓器的散熱器閥門沒有打開，或者是冷卻器機器老化常年失修導致溫度計指示失靈，又或者是污垢長年累積等外部原因都可能引起變壓器的溫度異常。諸如以上情況，為提高使冷卻器回歸正常運轉，工作人員應經常檢查和清理冷卻器系統(tǒng)。

2.2聲音異常時

如果變壓器正常工作，其聲音表現為連續(xù)且均勻，反之則會出現亂七八糟的奇異聲音且不均勻。因此，我們在診斷變壓器是否正常工作時，可以以聲音為依據之一，及時作出反映和應對措施。變電站聲音異常時主要有以下幾種故障問題：

1）繞組短路：其外在表現是出現類似于水沸騰的聲音，嚴重時甚至會產生轟鳴聲，同時油位升高且溫度急劇變化。由于嚴重時可能導致火災，故障診斷人員應馬上采取行動，嚴肅認真處理；

2）局部放電：當聽見如低聲細語的放電聲時，可判斷為系統(tǒng)內部零件接觸不良；當出現持續(xù)且均勻的“絲絲”聲時則可判斷為沒有進行及時清理導致污垢堆積，可能是局電接不良或漏電。出現以上幾種情況時，應馬上停用檢修變壓器；

3）超負荷運行：當監(jiān)視測量儀表指針發(fā)生擺動，瞬間出現音調高且音量大的類似于“呵呵”的間歇聲，一般為負荷變化過大，諧波作用導致產生，應盡快進行檢測；

4）螺絲釘或夾件松動：當電壓、電流無明顯異常，聽到明顯雜音且遠大于平常聲音聲音，一般是變壓器壓緊鐵芯的螺絲釘或內部夾件出現松動，導致硅鋼片振動增大；

5）過電壓：當變壓器發(fā)出異于平常的尖銳聲音，則可能是電網發(fā)生單相接地或電磁共振，應結合電壓表計的指示進行綜合判斷。

2.3氣味，顏色異常時

1）吸濕劑變色：墊圈損壞以及吸潮過度或進入油室的水量太多都可能造成顏色異常，應綜合考慮氣候溫度等外部因素，進行判斷；

2）防爆膜防爆管破裂：變壓器的絕緣強度降低或絕緣油乳，工作人員應及時發(fā)現并對防爆膜防爆管進行維修處理；

3）套管出現污損：當出現閃絡或電暈等異?，F象時會散發(fā)臭氧味，同時當油泵遭到燒毀或者冷卻風扇時也會發(fā)出燒焦氣味，以上兩種情況都是套管污損的外在表現，工作人員應及時排查處理；

4）內部零件松動：如果線卡、引線（接線頭）處過熱，又或者是套管接線端部緊固部分松動或引線頭線鼻子滑牙等都可能引起異常，使接觸過熱，嚴重氧化接觸面，顏色變暗失去光澤，破壞表面鍍層，應定期對變電器內部零件進行審查。

3變壓器故障診斷的新型模式

一般來說，變電站的變壓器的故障診斷與烴類氣體甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）和氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）等氣體組成的所謂“特征氣體”的含量和組成息息相關。在電和熱的共同影響下，電力變壓器的有機絕緣材料和絕緣油會逐漸老化和分解，產生特征氣體，因此，想要探討電力變壓器可能存在的潛伏性故障，應先分析特殊氣體的組成成分是什么以及其含量比例。在此理論基礎上，灰云模型和Levenberg-Marquardt算法應運而生，具有創(chuàng)新性和實踐性。[2]

3.1灰云模型

變電站變壓器故障診斷具有信息的不完全性、模糊性和隨機性的特點，而灰云模型有助于提高變壓器故障診斷的準確率?；以颇Ｐ图匆噪娏﹄妷浩鞴收显\斷的標準值為基礎，引入軟化因子將分類界限值進行適度擴展，得到相對應的分類界限區(qū)間。其主要結合變壓器故障診斷的實際情況，利用灰云理論將正太云應用到白化權函數中，與傳統(tǒng)的變壓器故障診斷系統(tǒng)相比，灰云模型具有同時處理事務的模糊性和隨機性的特點。

3.2Levenberg-Marquardt算法

L-M算法其實是梯度下降法和牛頓法的結合。梯度下降法在開始幾部下降較快，但在接近最優(yōu)值時，由于梯度趨于零，使得目標函數下降趨緩；而牛頓法則能在最優(yōu)值附近產生一個理想的搜索方向。專家普遍認為在變壓器故障診斷中，傳統(tǒng)的BP網絡學習算法收斂速度較慢且容易陷入局部極小值，因此難以推廣。與傳統(tǒng)BP網絡相結合應用于電力變壓器故障診斷，大大優(yōu)化了BP算法的局部搜索性能。

4結束語

變電站變壓器是電力系統(tǒng)中用于電能傳輸和轉化的重要設備之一，其安全可靠運行對電力系統(tǒng)、國民經濟起著重要作用。因此，對其故障診斷研究具有重要的理論價值和實用價值。

參考文獻：

【1】 劉人源.施工現場存在的安全管理問題[J].內江科技，2009

【2】 陳懿.工程進度管理中存在的問題及對策[J].城市建設理論研究，2012