董璠

摘要：油浸式電力變壓器是變電系統(tǒng)中的重要的組成部分之一，變壓器的運行狀況正常與否直接關(guān)系到配電網(wǎng)的安全。變電運維人員通過定期對油浸式電力變壓器進行相應(yīng)的一系列檢查，可以及時有效地發(fā)現(xiàn)變壓器故障，從而采取有針對性的措施進行維護，確保變壓器的正常運行。本文主要闡述了油浸式電力變壓器故障問題，并提出在線故障以及離線故障的有針對性的診斷技術(shù)及解決措施，取得較好的診斷效果，有效解決了油浸式變壓器多種故障問題，與同行交流學習。

關(guān)鍵詞：油浸式變壓器；診斷技術(shù)；在線故障；離線故障

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（b）-0000-00

引言

油浸式電力變壓器是變電系統(tǒng)設(shè)備中非常重要的部分，用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或者幾種數(shù)值不同的電壓（電流），其運行的可靠性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。特別是大型電力變壓器要是發(fā)生運行故障，有可能造成較大面積的停電事故，檢修周期也較長（大約要半年時間），將造成重大的影響。所以，積極發(fā)展油浸式變壓器的故障監(jiān)督工作，快速及時的發(fā)現(xiàn)其存在的故障，除了可以降低運行成本，提升設(shè)備的使用壽命之外，還可以防止突發(fā)事故的發(fā)生，為變壓器相關(guān)方帶來較為良好的經(jīng)濟和社會效益。下文分析了油浸式電力變壓器常見的內(nèi)部故障與外部故障問題，提出了離線故障診斷與在線診斷的多種方法，非常有利于檢測到變壓器內(nèi)部隱蔽性的故障。

1油浸式電力變壓器常見故障問題

當前油浸式電力變壓器故障一般有內(nèi)部和外部之分。

內(nèi)部故障即變壓器油箱內(nèi)的故障，如不同相繞組間發(fā)生的相間短路、繞組之間發(fā)生的匝間短路以及繞組或者引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等問題；對于內(nèi)部故障從性質(zhì)上看可以分為熱故障以及電故障兩種。

外部故障即變壓器油箱外部絕緣套管和引出線上的故障問題，如由于絕緣套管出現(xiàn)閃絡(luò)或者破裂造成的接地短路、由于引出線間出現(xiàn)故障而造成的變壓器內(nèi)部相關(guān)故障等。

2油浸式電力變壓器離線故障診斷方法

（1）油色譜分析出現(xiàn)異常情況

如果變壓器油色譜分析出現(xiàn)異常情況，可對變壓器繞組的直流電阻進行檢測、對變壓器鐵芯的接地電流以及絕緣電阻進行檢測、對空載電流以及控制損耗進行檢測等?？稍谧儔浩鬟\行過程中進行油色譜以及局部放電監(jiān)測，檢查變壓器潛油泵實際的運行狀態(tài)，通過紅外線測溫儀對油箱的表面溫度和套管端部的溫度進行檢測等等。

（2）絕緣老化情況

變壓器的絕緣老化，通常要進行一氧化碳以及二氧化碳含量色譜分析，進行油中糖醛含量檢測、酸值檢測、含水量檢測以及絕緣紙聚合度檢測。

（3）變壓器絕緣受潮情況

變壓器受潮時，應(yīng)進行絕緣特性實驗，包括絕緣電阻、介質(zhì)損耗、泄露電流、計劃指數(shù)以及吸收比等，以及油介質(zhì)損耗、擊穿電壓、含水量以及含氣量等，同時還要進行絕緣紙含水量檢測。

（4）變壓器出口短路情況

變壓器出口短路的檢測應(yīng)包括：空載電流以及空載損耗檢驗、對于繞組的直流電阻進行檢測、油色譜的分析、短路阻抗試驗、繞組的頻率響應(yīng)試驗等。

（5）變壓器振動及噪聲異常

變壓器振動及噪聲異常情況，則需進行相關(guān)實驗如噪聲檢測、振動檢測、變壓器阻抗電壓測量以及油色譜分析等等。

3油浸式電力變壓器在線故障診斷方法

（1）電檢測法

通過相關(guān)設(shè)備來查找放電波形或查看無線電干擾程度。電檢測法靈敏度高，所檢測到的為視在放電量，分辨率較高。

（2）超聲波檢測法

將檢測中的超聲波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒂涗浀捷d體上分析。超聲波檢測方法可以避免電磁的干擾，方便在線檢測，但靈敏度相對較低。另外超聲信號易受多種因素（例如傳播的途徑、傳播的速度以及頻率等）影響而有所失真，所以此種方法一般作文輔助測量方面。

（3）紅外成像檢測方法

此種檢測方式不用接觸電氣設(shè)備，可以在設(shè)備正常運行（不停電情況下）時進行設(shè)備的絕緣故障檢測。此種檢測方法可以對電氣設(shè)備實行帶電檢測，可以發(fā)現(xiàn)一般實驗不能發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障。

（4）脈沖電流檢測方法

該方法利用檢測阻抗進行局部放電造成的脈沖電流信號檢測來取得局部放電的相關(guān)信息。由于檢測阻抗以及放大器可以影響測量的參數(shù)，當試樣具有較大電容量時，一定程度的限制測試儀器的靈敏度。

（5）光檢測法

此種檢測方法主要是利用局放產(chǎn)生的光輻射來實施檢測。雖然在實驗室通過光測法進行分析局放特性以及絕緣劣化取得了一定的成果，但由于光檢測法所用設(shè)備比較復雜且價格比較昂貴，并且靈敏度較低，還需要被檢測的物質(zhì)是對光透明的，所以無法在實際中使用。

（6）微水分析法

通過催化燃燒測試技術(shù)來對油中所處于游離狀態(tài)的氫含量以及微水含量進行測試（處于游離狀態(tài)的氣泡中含有一定的水分以及雜質(zhì)等，比較容易產(chǎn)生懸浮電位，從而比較容易造成擊穿電壓降低，嚴重危害變壓器），從而得知變壓器內(nèi)部實際的絕緣情況。

（7）超高頻檢測法

此種檢測方法主要是通過羅果夫斯基線圈在變壓器的中性點獲得信號，此種信號頻率可以高達30000KHZ，很大程度上提升了局部放電測量頻率。另外測試系統(tǒng)安裝更加的便捷，相關(guān)的檢測設(shè)備不會改變電力系統(tǒng)的運行方式。但從現(xiàn)階段的情況來看，超高頻檢測方法的研究還存在著一定的問題，此種測量方法的原理和脈沖電流法是不同的，所以不能標定出視在放電量。另外，變壓器內(nèi)部的絕緣結(jié)構(gòu)是非常復雜的，由局部放電產(chǎn)生的電磁波在變壓器內(nèi)進行傳播時會受到折射、反射以及散射等情況的影響而出現(xiàn)衰減的情況，所以對于傳播的特性研究以及局部放電源定位都是非常困難的。

（8）化學檢測法

此種方法簡稱為“色譜分析”，主要是檢測溶解油內(nèi)不同氣體含量以及其變化的規(guī)律，此種檢測方法可以很好的應(yīng)用到變壓器的運行監(jiān)測中。從現(xiàn)在的情況來看，在對變壓器進行故障診斷時，只依靠電氣試驗方法進行檢測是不容易找到某些局部的故障以及發(fā)熱缺陷的，但是利用對變壓器油內(nèi)氣體色譜分析來探尋變壓器內(nèi)部的微小性、隱蔽性故障以及故障的進展程度是非常靈敏而有效的，此種方法已經(jīng)大量的應(yīng)用在變壓器的故障診斷中，已被實踐證明是非常實用的方法。

對于變壓器中油溶解氣體的分析是現(xiàn)階段診斷油浸式變壓器故障非常重要的方法，已經(jīng)被列為診斷變壓器內(nèi)部隱蔽性故障的最主要實驗，通過對溶解于油中氣體特性的分析，非常有利于檢測到變壓器內(nèi)部隱蔽性的故障。

4 結(jié)束語

隨著我國當前電力建設(shè)的不斷擴張，某些電網(wǎng)電壓等級不斷升高，容量也逐步增加，使得某些變壓器發(fā)生故障的機率變得越來越大。對此全面開展變壓器故障診斷相關(guān)研究，對及時掌握變壓器潛在故障并進行狀態(tài)維護，提高電力系統(tǒng)的供電可靠率具有重大現(xiàn)實意義。油浸式電力變壓器作為電力系統(tǒng)中最為重要的變電設(shè)備之一，通過采取一系列的診斷方法對其運行狀態(tài)以及故障情況的準確掌握，可以及時準確的采取針對性措施進行處理，對于提升電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性以及經(jīng)濟性具有非常重要的意義。

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