曾曉力

摘 要：在人們的日常生活中，變壓器是一個(gè)不可缺少的設(shè)備，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們?nèi)粘９ぷ骱蜕顚?duì)于電能的需求也在不斷提升，而這也使得變壓器的安全性要求逐漸提高，所以對(duì)變壓器進(jìn)行在線試驗(yàn)和故障診斷也顯得尤為重要，該研究主要據(jù)此進(jìn)行分析，希望所得結(jié)果可以為相關(guān)行業(yè)與領(lǐng)域提供可行的參考。

關(guān)鍵詞：變壓器 在線試驗(yàn) 故障診斷

中圖分類號(hào)：TM40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（a）-0041-02

當(dāng)前形勢(shì)下人民對(duì)于電力的需求越來越大，為了不斷滿足人們的需要，所以需要不斷的為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的電能資源。而相對(duì)來說，變壓器在電能的輸送過程中起著十分重要的作用，其不僅僅能夠維護(hù)電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定和有效的運(yùn)行，同時(shí)也能夠保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。所以對(duì)變壓器進(jìn)行在線檢測(cè)和技術(shù)診斷是非常重要的。

1 故障變壓器的在線試驗(yàn)測(cè)試

所謂變壓器其主要的功能和作用就是升壓與降壓，但是在具體測(cè)試過程中，其特別要重視的是變壓器的升壓，因?yàn)槿梭w的安全電壓為≤36 V，所以在對(duì)變壓器進(jìn)行在線試驗(yàn)的時(shí)候，其很可能會(huì)產(chǎn)生高達(dá)上百萬伏或超過上百萬伏以上的超高電壓，其試驗(yàn)過程中需要確保實(shí)驗(yàn)人員和設(shè)備的安全性，而這也需要對(duì)變壓器具有更高的要求。

1.1 對(duì)油中的溶解性氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)的試驗(yàn)

在變壓器進(jìn)行工作過程中，其會(huì)產(chǎn)生不同的氣體，而如果變壓器的工作出現(xiàn)了異常，那么其內(nèi)部的氣體則會(huì)發(fā)生一定的變化，由此也能夠通過這一點(diǎn)來對(duì)氣體中的成分進(jìn)行分析，還能夠分析氣體的相對(duì)百分比和產(chǎn)氣率等，這樣就能夠達(dá)到對(duì)變壓器出現(xiàn)哪種故障進(jìn)行診斷的目的。而H2、C2H6、CO、CH4和C2H2等則是變壓器在工作工程中其油中所產(chǎn)生的典型的溶解氣體，而在實(shí)際的測(cè)試工作過程中，也常常會(huì)利用這些氣體來對(duì)變壓器的實(shí)際癥狀進(jìn)行診斷和檢測(cè)，并作出分析。

1.2 振動(dòng)分析法的應(yīng)用

變壓器的振動(dòng)主要是因?yàn)殍F芯和繞組而產(chǎn)生的，變壓器的鐵芯一般是通過層疊的硅鋼片構(gòu)成的，而硅鋼又在磁場(chǎng)的作用下引發(fā)了鐵芯的振動(dòng)。其振動(dòng)主要是應(yīng)用到了硅鋼片的磁致伸縮特性，其和磁感應(yīng)的強(qiáng)弱成正比。如果變壓器能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，那么其鐵芯在非飽和情況下，其振動(dòng)的幅值和勵(lì)磁電壓的平方成正比關(guān)系，其基頻則為100 Hz。因?yàn)榇胖律炜s的非線性和沿鐵芯內(nèi)框與外框的磁通路的徑長(zhǎng)長(zhǎng)度一般不同，素以這也使得鐵芯的診斷信號(hào)當(dāng)中會(huì)包含著很多的高次諧波成分在其中[1]。繞組的振動(dòng)則是因?yàn)榱魍ㄔ诶@組中的電流所產(chǎn)生的，電磁力和繞組電流平方主要是正比關(guān)系，其振動(dòng)的幅值和繞組電流的平方主要為正比，同時(shí)其頻率也為100 Hz。因?yàn)槔@組結(jié)構(gòu)當(dāng)中的非線性因素的影響，使其振動(dòng)當(dāng)中包含有高次諧波，僅此諧波的分量變化和繞組的結(jié)構(gòu)存變化存在著必然的關(guān)系。所以檢測(cè)變壓器的故障在當(dāng)前來說最為有效的方法就是振動(dòng)分析法，在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)變壓器振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變壓器當(dāng)前狀態(tài)分析的目的。

1.3 局部放電在線監(jiān)測(cè)

如果變壓器在惡略的環(huán)境下持續(xù)性地進(jìn)行工作，比如局部磁場(chǎng)前度太高可會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生局部放電等情況，這樣對(duì)局部防線的增長(zhǎng)速率變化進(jìn)行分析，就能夠有效地對(duì)變壓器的內(nèi)容故障進(jìn)行診斷，同時(shí)還能夠根據(jù)電流的脈沖、電流的氣體、點(diǎn)電波、光信號(hào)、超聲波、燈信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，以此來分析具體的故障情況。

2 變壓器的故障診斷技術(shù)的研究

變壓器不僅其制造工藝比較復(fù)雜，同時(shí)其工作的環(huán)境也比較復(fù)雜，所以變壓器的故障往往也很復(fù)雜。即便是不同的變壓器的故障模式是相同的，其一般也會(huì)具備著不同的故障特征，而且同樣的故障特征很可能會(huì)對(duì)應(yīng)著各種各樣的故障模式，這也就表示，變壓器的故障模式和故障特征并非是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這兩者之間的關(guān)系十分復(fù)雜。所以需要對(duì)變壓器的故障特征進(jìn)行明確，對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，最長(zhǎng)應(yīng)用到的方法便是信息融合技術(shù)[2]，其能夠?qū)⒆儔浩鞴收咸卣鲾?shù)據(jù)和多維信息進(jìn)行合理的融合，最終得出有效的診斷結(jié)果。分析信息融合診斷需要從如下三個(gè)方面進(jìn)行。

2.1 信息融合診斷技術(shù)的融合數(shù)據(jù)層

對(duì)數(shù)據(jù)層進(jìn)行融合，需要應(yīng)用到傳感器，通過傳感器對(duì)原始數(shù)據(jù)的恢復(fù)和處理來進(jìn)行相關(guān)的操作，而傳感器則不需要進(jìn)行任何處理，這樣便只得其數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)更加貼切，從而導(dǎo)致傳感器和原始數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)更加的密切。所以需要在此基礎(chǔ)上保證能夠?qū)δ繕?biāo)數(shù)據(jù)作出順利的融合，而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合的方法比較多，一般常用到的是加權(quán)平均算法，也有涉及到算術(shù)平均法等算法，這都能夠?qū)?shù)據(jù)層進(jìn)行有效的融合。

2.2 信息融合診斷技術(shù)融合特征層數(shù)據(jù)

實(shí)現(xiàn)上一步驟之后便需要進(jìn)行接下來的信息融合，也即是對(duì)特征層的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。首先需要在信息源當(dāng)中將特征數(shù)據(jù)提取出來，之后再對(duì)其進(jìn)行有效的分析和處理，這樣所提取出來的特征信息就具備著一定的統(tǒng)計(jì)意義。這種數(shù)據(jù)能夠在一定程度上將整體性能反映出來，同時(shí)還能夠根據(jù)特征信息所反映出來的信息來處理原始數(shù)據(jù)。在對(duì)某種特征層數(shù)據(jù)進(jìn)行融合的時(shí)候，其所應(yīng)用到的方法一般都是模式識(shí)別技術(shù)，主要和第一階段技術(shù)存在區(qū)別，在信息融合之前進(jìn)行信息的交換，能夠?qū)⑿畔⑥D(zhuǎn)化成為統(tǒng)一的表現(xiàn)形式，這樣再對(duì)信息進(jìn)行相互的關(guān)聯(lián)，就能夠?qū)崿F(xiàn)信息的融合[3]。這種方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是能夠有效的對(duì)信息進(jìn)行壓縮，可以更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，也能夠更好的提升信息的分析和決策效率等。

2.3 信息融合診斷的決策層數(shù)據(jù)融合

這是信息融合診斷技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行融合的第三個(gè)階段，作為信息融合的最后一個(gè)階段，其主要是通過傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和提取的目的。其能夠有效的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的關(guān)聯(lián)，同時(shí)可以根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行決策，這樣能夠?qū)⒐收习l(fā)生的具體位置指出，同時(shí)也能夠區(qū)別出故障發(fā)生的類型等。

2.4 變壓器漏油診斷和接頭過熱

除了上述所說道的信息融合診斷以外，通過對(duì)變壓器的漏油情況進(jìn)行判斷也能夠診斷出變壓器的故障，雖然變壓器漏油看起來像是小問題，但是這卻存在著較大的安全隱患，因?yàn)槁┯蛯?huì)導(dǎo)致直接的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。常見的漏油地方一般都是接縫處、拐角處、升高座或法蘭孔等處。同時(shí)變壓器的接頭如果過熱，那么其將會(huì)對(duì)變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。所以需要證實(shí)銅鋁鏈接處，因?yàn)橥馁|(zhì)在室外或者超市的環(huán)境下很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，變壓器的端頭多為銅質(zhì)，因此避免其和鋁發(fā)生接觸。此外在日常的維護(hù)過程中，需要注意在接頭處均勻的涂抹導(dǎo)電膏，這能夠保證其接頭的連接性更加完好，可以有效的避免因?yàn)榻宇^過熱所造成的故障發(fā)生。

3 結(jié)語

該研究主要對(duì)變壓器在線試驗(yàn)和故障診斷方面的相關(guān)內(nèi)容作出簡(jiǎn)要分析，文中筆者也談到了一些自己的主觀見解。最后，筆者認(rèn)為對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，需要采用信息融合的方式進(jìn)行，同時(shí)也要注意對(duì)變壓器的外觀常態(tài)和表現(xiàn)進(jìn)行觀測(cè)，以便更好地診斷故障，保證電力系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定和安全的供電，為人們的正常生活與生產(chǎn)提供更大的便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 許志華.關(guān)于變壓器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷新技術(shù)的思考[J].中國科技投資，2013，10（26）：45-46.

[2] 吳成年，徐潔，石頡，等.變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].電氣制造，2013，18（8）：23-24.

[3] 韓世軍，朱菊.電力變壓器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014，7（10）：52-43.