变压器的常见故障及在线监测技术

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【摘 要】变压器是输供电系统中实现电能输送、电压变换，满足不同电压等级负荷要求的核心器件。其是静止的电气设备，在企业中普遍使用的是三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注式干式变压器，在企业中的变压器是直接向用电设备进行供电的配电变压器，在使用过程中会出现一些较为常见的故障影响其正常的供电，因此需要对电力变压器进行在线监测，从而及时的发现隐患，保证变压器的正常运转，确保企业的用电设备处于正常的工作状态。本文针对变压器常见故障及其诊断措施进行了分析，并进一步对变压器在线监测技术进行了具体的阐述。

【关键词】电力变压器；故障；诊断；在线监测

0.引言

变压器是输配电系统的核心，处于一个十分重要的位置，为各行各业提供动力的来源，是企业中最重要的关键设备之一，为企业的用电设备提供能量的支持，为国民经济的发展起到了十分重要的作用，企业变电所中的变压器都是直接为用电设备供电的配电变压器，保证企业用电设备的能量供应，一旦变压器发生故障，则会导致用电设备在无动力支持下停止运转，给企业带来巨大的经济损失，甚至人员的伤亡。

1.常见故障及其诊断措施

1.1 变压器渗油

变压器渗漏油是较为常见的故障之一，渗漏油过程中加大了油量的消耗，给企业增加了经济损失，渗漏油时还会给周围的环境造成污染，给变压器的正常运行埋下隐患，严重时可能会导致变压器停运甚至损坏，给企业带来严重的损失，因此，对于变压器渗漏油的故障要予以重视。

油箱焊缝渗油。针对油箱的不同渗漏点采取不同的方法进行焊接补漏，平面可以直接焊接，拐角或是加强筋连接处可以采用炙手可热进行补焊。

高压套管升高座或进人孔法兰渗油。针对于这些部位的渗漏油情况，可施胶进行封诸，一般情况下可以起到很好的防渗漏的效果。

低压侧套管渗漏。这种情况是由于引线偏短引起的，可以加长引线的长度，或是加密封胶、抽象铜质压帽等办法来进行防渗漏。

防爆管渗油。防爆管在变压器运行过程中容易受到振动破裂，如果不能对破裂的玻璃膜进行及时的更换，则会导致绝缘层受潮，影响变压器的绝缘水平，直接威胁到变压器的安全，因此应该把防爆管换成压力释放阀。

1.2 铁心多点接地

变压器的铁心发生多点接地故障时，会直接影响到铁心的正常运行，如果不能及时的进行处理，会导致变压器烧毁，因此当变压器发生两点及两点以上接地故障时，要及时进行处理。

直流电流冲击法。拆除变压器铁心接地线，在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击，冲击3～5次，常能烧掉铁心的多余接地点，起到很好的消除铁心多点接地的效果。

开箱检查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的，应将定位销翻转过来或除掉。

夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者，应按绝缘规范要求，更换一定厚度的新纸板。

因夹件肢板距铁心太近，使翘起的叠片与其相碰，则应调整夹件肢板和扳直翘起的叠片，使两者间距离符合绝缘间隙标准。

清除油中的金属异物、金属颗粒及杂质，清除油箱各部的油泥，有条件则对变压器油进行真空干燥处理，清除水分。

1.3 接头过热

载流接头是变压器本身及其联系电网的重要组成部分，接头连接不好，将引起发热甚至烧断，严重影响变压器的正常运行和电网的安全供电。因此，接头过热问题一定要及时解决。

铜铝连接。变压器的引出端头都是铜制的，在屋外和潮湿的场所中，不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分，即电解液时，在电耦的作用下，会产生电解反应，铝被强烈电腐蚀。结果，触头很快遭到破坏，以致发热甚至可能造成重大事故。为了预防这种现象，在上述装置中需要将铝导体与铜导体连接时，采用一头为铝，另一头为铜的特殊过渡触头。

普通连接。在变压器上普通连接很多，这些部位都是出现过热现象的重点部位，因此在这些普通连接处，要注意连接面的清洁，无毛刺、无杂质，有条件的情况下可以涂上导电膏以保证其连接点的接触良好。

油浸电容式套管过热。处理的办法可以用定位套固定方式的发热套管，先拆开将军帽，若将军帽、引线接头丝扣有烧损，应用牙攻进行修理，确保丝扣配合良好，然后在定位套和将军帽之间垫一个和定位套截面大小一致、厚度适宜的薄垫片，重新安装将军帽，使将军帽在拧紧情况下，正好可以固定在套管顶部法兰上。

1.4 短路损坏和绝缘变乱

变压器在运行中蒙受的各种短路变乱，如单相对地、两相间或两相对地、三相之间的短路，其中以出口处短路最为严重。变压器的绝缘损坏变乱约占总变乱的70%～80%，有受机械力或过热导致绝缘损坏，也有出厂时绝缘强度达不到要求或者绝缘受到了损害使强度降低不能满足承受能力的要求。主要由变压器进水受潮和雷击所导致。

2.变压器在线监测技术

变压器在线监测的目的，就是通过对变压器特征信号的采集和分析，判别出变压器的状态，以期检测出变压器的初期故障，并监测故障状态的发展趋势。目前，电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一，提出了很多不同的方法。

油中溶解性气体分析技术。由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体，因此通过分析油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比，就可达到对变压器绝缘诊断的目的。

局部放电在线监测技术。根据变压器在运行过程中局部场强的变化所产生的放电来对故障进行判断及分析，局部放电水平及增长速率的变化，可以指示出变压器内部正在发生的变化。

振动分析法。主要是通过变压器在运行过程中的振动信号的变化来分析故障存在，这种方法运用较为普遍，已成为对变压器状态监测的主要分析法。

红外测温技术。红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号，经放大处理，转换成标准视频信号，然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。当变压器引线接触不良、过负荷运行等情况时都会引起导电回路局部过热，铁芯多点接地也会引起铁芯过热。

频率响应分析法。频率响应分析法是一种用于判断变压器绕组或引线结构是否偏移的有效方法。绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变，而频率响应法正是通过测量这种细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的。

3.结语

随着经济的快速增长，工农业在经济的带动下有了较大的发展，特别是企业的发展进程有了较明显的提高，变压器在企业当中的作用越来越重要，因此，企业应深入的研究变压器的故障诊断及在线监测技术，从而提高变压器运行中的稳定性，为企业的安全生产提供能源的支持。

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