论文部分内容阅读
摘 要：近年来，随着我国电网规模的不断扩大和电力系统的不断升级，各用电企业对电力系统的稳定性、可靠性和灵活性提出了更高的要求。而作为电力系统中重要设备器件——电力变压器，是电力系统在进行输变电过程中最为关键的环节。一旦电力变压器出现故障，不仅会对电力系统构成严重的威胁，影响电力的供应，还会影响人们的日常生活。基于此，本文将针对电力变压器常见的故障诊断及状态检修方法进行详细的分析研究，为电力变压器故障检修技术的提升提供参考建议。
关键词：电力变压器;故障诊断;状态检修
引言：目前，在用电企业、电厂、变电所中，电力变压器是使用最为频繁的设备之一，它能够起到电压变换、输电和分配电能的作用。它的正常运行才能为电力系统的安全、稳定提供保障，一旦电力变压器出现故障，不仅会直接影响电力系统的安全运行，甚至会造成人身安全事故。因此，必须重视电力变压器的状态检修和故障诊断问题，不断提升检修技术水平，及早发现故障问题，及时检修，降低故障率，为促进我国电力行业发展做出应用的贡献！
1电力变压器常见的故障分析及诊断方法
1.1线路过热
电力变压器最为常见的问题之一就是线路过热。变压器在运行的过程中，由于负载、散热异常、电流异常等，引起电路过热的故障。当电运行时，电路在回路的过程中，电阻不断增大，变压器的线路就会出现过热。而由于不能及时散热，线路温度就会不断升高。电磁线是电力变压器的重要组成部分，具备一定的抗短路能力，在通电的过程中，会由于线路温度的上升，电磁线就不能正常运行，从而电力变压器就会出现故障，严重时还会引起设备的损坏。
所以，在诊断检修的过程中，先要选择耐热的材料，提升电路电阻的接触面积，增强设备的散热功能，防止线路过热故障再次出现[1]。
1.2线路绝缘
电力变压器中主要的绝缘材料为绝缘油和绝缘纸，长时间的投入，这些材料易老化，引起故障。绝缘油和绝缘纸是电力变压器中主要的绝缘材料。由于长时间的使用，极易造成材料老化，引起故障的发生，严重时还会引起设备损坏。另外，电力变压器长期处于超功率的工作状态下，超负荷的运行也是导致绝缘过早老化的主要原因。
因此，为了避免线路绝缘故障的发生，可根据电气试验检测数据，利用互联网技术对电力变压器进行故障诊断，也可通过人工智能定期对变压器进行绝缘故障综合分析，一旦发现试验监测的数值与标准值相比有偏差，可断定变压器存在故障问题，急需进行解决。这样做对绝缘故障的发生起到了一定的预防作用。
1.3线路损坏
由于电力系统长时间使用年久老化、超负荷运转等原因，易出现线路损坏现象的发生，进而导致电力变压器中线圈变形，出现绝缘故障问题，引发电力系统短路，导致设备出现故障。
针对这样的故障，先要获取设备的相关数据，确定故障的部位，对接头进行仔细的检查，观察其氧化情况，将接触不良的接头处进行重新打磨压紧，焊接不良处进行重新焊接，确保故障及时清除。
2电力变压器状态检修方法分析
2.1方法概述
为了更好地解决故障问题，在对电力变压器进行检修时，可采取以下几种方法：
2.1.1声音监测
在电力变压器运行的过程中，会发出正常工作的声响，一旦发现异常声响，可初步判定存在故障的可能。有可能因为螺母、螺栓等松动引起，也可能有击穿现象的出现。此时，应立即停止电力供电，对电力变压器进行检修。
2.1.2检查温度
电力变压器受环境、负载等因素的影响，极易出现温度过高的情况发生。因此，要及时对变压器运行时温度进行监测，主要包括顶层油温度和绕组温度。设置限值温度的预警，油顶层温度限值要低于绕组温度10-15℃。
2.1.3检查套管
电力变压器套管是变压器箱外的主要绝缘装置，绝缘套管有纯瓷套管、充油套管和电容套管等形式，为防止故障的发生，及时检查瓷套表面有無裂纹伤痕，套管法兰颈部及均压球内壁是否清理干净，油位是否正常，是否存在渗油现象。
2.1.4观察油位
当变压器的油位过高或者过低时候，对影响变压器的正常运行。如果油位过低，可能导致瓦斯保护，严重时甚至会造成变压器线圈从油中露出，导致绝缘击穿。油位过高，导致油太满溢出。所以，在日常检修维护中，要定期查看变压器的油位，预防故障的发生[2]。
2.2常见问题
2.2.1变压器异味、声音异常及颜色问题
变压器运行时，在温度过高的情况下，会出现外部线夹连接处的套管出现颜色异常。如果变压器受潮，也会导致其呼吸器硅胶受潮，进而颜色也会有变化。另外，因为温度过高，变压器会出现异味。
2.2.2变压器温度过高
变压器在运行时，电流异常引起电路过热，在电路回路过程中，电阻不断增大也会引起电路过热，从而引起变压器温度升高，形成一定的安全隐患。
2.2.3渗漏油问题
渗漏油是电力变压器常见的故障问题，由于油箱的制造工艺、低压侧母线链接问题、因为管路伸缩性差导致密封不严等问题都会导致渗漏油。
3电力变压器状态检修方法的应用
3.1日常状态检修
在日常检查中，主要检查电力变压器温度是否正常，运行状况以及附属设备零件是否存在异常，可采用红外成像仪器对电力变压器的温度，油位等进行检测。
日常维护的工作有：检查套管、磁裙的是否清洁到位，确保套管与绝缘子的清洁，避免删络的发生。检查变压器风扇是否运转正常，有无异常声音。检查电源自动开关闭合是否良好。检查冷却器是否存在漏油的现象。
3.2定期试验检修
根据国家相关标准，定期对电力变压器进行常规试验检测。通过试验检测，及时发现变压器的故障，有效地避免安全事故的发生。定期对消防措施进行试验检修。 3.3在线检测技术
3.3.1局部放电在线检测技术
当变压器运转不正常或者存在故障时，就会导致局部放电现象的发生。这时就需要利用传感器对变压器的故障点进行实时监测，在进行监测时，需要收集绕组信号进行数据处理、滤波等。
3.3.2红外线测温技术
当变压器出现接触不良、超负荷运转等，可通过红外线测温技术进行预防。红外线探测器（如图1所示）对目标位置进行监测后，将监测到的信号以图像成像的方式显示出来，可及时了解故障位置，进行实时检修。
3.3.3油中溶解气体检测
此项技术将通过检测由CO和H2等气体以及变压器内部油气特性造成的绝缘损坏引发的故障（如表1所示）。借助特征气体方法及比值法等手段，有效地检测出变压器的内部故障（如表2所示）。
4电力变压器状态维护措施
4.1做好预防检查工作
根据国家相关规程，制定变压器各部件的检修周期，定期进行预防性试验，将有效降低变压器发生故障的频率。
4.2安装检测设备
由于大功率变压器，内部结构较为复杂，检修人员在进行检测时，很难检测出故障的精确位置。所以，安装变压器内部监控系统，既可以减轻检修人员的工作负担，还可以快速精准地检测变压器的故障问题，从而减少故障率的发生。
4.3提升技术水平
为保证电力系统的正常运行，应不断提升检修人员的业务能力以及综合素质。随着人工智能诊断技术的应用越来越广泛，检修技术人员应更好地利用科学技术知识，避免因为不了解诊断技术导致误判，进而引发安全事故的发生。各用电企业应组织检修人员开展定期培训，做好预防试验，为变压器的安全使用创造良好的条件[3]。
結语：电力变压器是保障电力系统正常运转的重要组成部分，它为促进电力系统安全、稳定的运行做出了巨大的贡献。随着我国电网覆盖率的逐渐增加，用电设备的使用率也在逐年提升，电力变压器也将迎来巨大的挑战。因此，为确保电力系统的供电安全，降低故障率的发生，应不断提升电力变压器状态检修技术，促进技术的创新，制定完善的管理体系，加强日常管理，为电力系统的安全稳定运行做出努力。
参考文献：
[1]罗伟明.电力变压器状态评估与故障诊断方法研究[D].广东工业大学，2019.
[2]刘倩.电力变压器状态检修及故障诊断方法[J].化工管理，2019，（17）：152-153.
[3]李兆丰.电力变压器状态检修及故障诊断方法研究[J].中国设备工程，2019，（11）：50-51.
关键词：电力变压器;故障诊断;状态检修
引言：目前，在用电企业、电厂、变电所中，电力变压器是使用最为频繁的设备之一，它能够起到电压变换、输电和分配电能的作用。它的正常运行才能为电力系统的安全、稳定提供保障，一旦电力变压器出现故障，不仅会直接影响电力系统的安全运行，甚至会造成人身安全事故。因此，必须重视电力变压器的状态检修和故障诊断问题，不断提升检修技术水平，及早发现故障问题，及时检修，降低故障率，为促进我国电力行业发展做出应用的贡献！
1电力变压器常见的故障分析及诊断方法
1.1线路过热
电力变压器最为常见的问题之一就是线路过热。变压器在运行的过程中，由于负载、散热异常、电流异常等，引起电路过热的故障。当电运行时，电路在回路的过程中，电阻不断增大，变压器的线路就会出现过热。而由于不能及时散热，线路温度就会不断升高。电磁线是电力变压器的重要组成部分，具备一定的抗短路能力，在通电的过程中，会由于线路温度的上升，电磁线就不能正常运行，从而电力变压器就会出现故障，严重时还会引起设备的损坏。
所以，在诊断检修的过程中，先要选择耐热的材料，提升电路电阻的接触面积，增强设备的散热功能，防止线路过热故障再次出现[1]。
1.2线路绝缘
电力变压器中主要的绝缘材料为绝缘油和绝缘纸，长时间的投入，这些材料易老化，引起故障。绝缘油和绝缘纸是电力变压器中主要的绝缘材料。由于长时间的使用，极易造成材料老化，引起故障的发生，严重时还会引起设备损坏。另外，电力变压器长期处于超功率的工作状态下，超负荷的运行也是导致绝缘过早老化的主要原因。
因此，为了避免线路绝缘故障的发生，可根据电气试验检测数据，利用互联网技术对电力变压器进行故障诊断，也可通过人工智能定期对变压器进行绝缘故障综合分析，一旦发现试验监测的数值与标准值相比有偏差，可断定变压器存在故障问题，急需进行解决。这样做对绝缘故障的发生起到了一定的预防作用。
1.3线路损坏
由于电力系统长时间使用年久老化、超负荷运转等原因，易出现线路损坏现象的发生，进而导致电力变压器中线圈变形，出现绝缘故障问题，引发电力系统短路，导致设备出现故障。
针对这样的故障，先要获取设备的相关数据，确定故障的部位，对接头进行仔细的检查，观察其氧化情况，将接触不良的接头处进行重新打磨压紧，焊接不良处进行重新焊接，确保故障及时清除。
2电力变压器状态检修方法分析
2.1方法概述
为了更好地解决故障问题，在对电力变压器进行检修时，可采取以下几种方法：
2.1.1声音监测
在电力变压器运行的过程中，会发出正常工作的声响，一旦发现异常声响，可初步判定存在故障的可能。有可能因为螺母、螺栓等松动引起，也可能有击穿现象的出现。此时，应立即停止电力供电，对电力变压器进行检修。
2.1.2检查温度
电力变压器受环境、负载等因素的影响，极易出现温度过高的情况发生。因此，要及时对变压器运行时温度进行监测，主要包括顶层油温度和绕组温度。设置限值温度的预警，油顶层温度限值要低于绕组温度10-15℃。
2.1.3检查套管
电力变压器套管是变压器箱外的主要绝缘装置，绝缘套管有纯瓷套管、充油套管和电容套管等形式，为防止故障的发生，及时检查瓷套表面有無裂纹伤痕，套管法兰颈部及均压球内壁是否清理干净，油位是否正常，是否存在渗油现象。
2.1.4观察油位
当变压器的油位过高或者过低时候，对影响变压器的正常运行。如果油位过低，可能导致瓦斯保护，严重时甚至会造成变压器线圈从油中露出，导致绝缘击穿。油位过高，导致油太满溢出。所以，在日常检修维护中，要定期查看变压器的油位，预防故障的发生[2]。
2.2常见问题
2.2.1变压器异味、声音异常及颜色问题
变压器运行时，在温度过高的情况下，会出现外部线夹连接处的套管出现颜色异常。如果变压器受潮，也会导致其呼吸器硅胶受潮，进而颜色也会有变化。另外，因为温度过高，变压器会出现异味。
2.2.2变压器温度过高
变压器在运行时，电流异常引起电路过热，在电路回路过程中，电阻不断增大也会引起电路过热，从而引起变压器温度升高，形成一定的安全隐患。
2.2.3渗漏油问题
渗漏油是电力变压器常见的故障问题，由于油箱的制造工艺、低压侧母线链接问题、因为管路伸缩性差导致密封不严等问题都会导致渗漏油。
3电力变压器状态检修方法的应用
3.1日常状态检修
在日常检查中，主要检查电力变压器温度是否正常，运行状况以及附属设备零件是否存在异常，可采用红外成像仪器对电力变压器的温度，油位等进行检测。
日常维护的工作有：检查套管、磁裙的是否清洁到位，确保套管与绝缘子的清洁，避免删络的发生。检查变压器风扇是否运转正常，有无异常声音。检查电源自动开关闭合是否良好。检查冷却器是否存在漏油的现象。
3.2定期试验检修
根据国家相关标准，定期对电力变压器进行常规试验检测。通过试验检测，及时发现变压器的故障，有效地避免安全事故的发生。定期对消防措施进行试验检修。 3.3在线检测技术
3.3.1局部放电在线检测技术
当变压器运转不正常或者存在故障时，就会导致局部放电现象的发生。这时就需要利用传感器对变压器的故障点进行实时监测，在进行监测时，需要收集绕组信号进行数据处理、滤波等。
3.3.2红外线测温技术
当变压器出现接触不良、超负荷运转等，可通过红外线测温技术进行预防。红外线探测器（如图1所示）对目标位置进行监测后，将监测到的信号以图像成像的方式显示出来，可及时了解故障位置，进行实时检修。
3.3.3油中溶解气体检测
此项技术将通过检测由CO和H2等气体以及变压器内部油气特性造成的绝缘损坏引发的故障（如表1所示）。借助特征气体方法及比值法等手段，有效地检测出变压器的内部故障（如表2所示）。
4电力变压器状态维护措施
4.1做好预防检查工作
根据国家相关规程，制定变压器各部件的检修周期，定期进行预防性试验，将有效降低变压器发生故障的频率。
4.2安装检测设备
由于大功率变压器，内部结构较为复杂，检修人员在进行检测时，很难检测出故障的精确位置。所以，安装变压器内部监控系统，既可以减轻检修人员的工作负担，还可以快速精准地检测变压器的故障问题，从而减少故障率的发生。
4.3提升技术水平
为保证电力系统的正常运行，应不断提升检修人员的业务能力以及综合素质。随着人工智能诊断技术的应用越来越广泛，检修技术人员应更好地利用科学技术知识，避免因为不了解诊断技术导致误判，进而引发安全事故的发生。各用电企业应组织检修人员开展定期培训，做好预防试验，为变压器的安全使用创造良好的条件[3]。
結语：电力变压器是保障电力系统正常运转的重要组成部分，它为促进电力系统安全、稳定的运行做出了巨大的贡献。随着我国电网覆盖率的逐渐增加，用电设备的使用率也在逐年提升，电力变压器也将迎来巨大的挑战。因此，为确保电力系统的供电安全，降低故障率的发生，应不断提升电力变压器状态检修技术，促进技术的创新，制定完善的管理体系，加强日常管理，为电力系统的安全稳定运行做出努力。
参考文献：
[1]罗伟明.电力变压器状态评估与故障诊断方法研究[D].广东工业大学，2019.
[2]刘倩.电力变压器状态检修及故障诊断方法[J].化工管理，2019，（17）：152-153.
[3]李兆丰.电力变压器状态检修及故障诊断方法研究[J].中国设备工程，2019，（11）：50-51.