基于突变理论的油浸式变压器过热性故障预测方法

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[摘要]影响油浸式变压器的正常运行其原因有很多，比如温度的突然升高、负载电流、功率、铁芯接地出现故障、绕组出现缺陷、油箱出现漏油、局部有放电现象还有冷却装置出现故障。本文对浸油式变压器的过热性故障以突变理论的方法做出预测，分析了变压器的常见故障以及原因。

[关键词]油浸式变压器；常见故障；原因；突变理论；故障类型；发展过程

变压器作为电力传输设备中比较重要和比较昂贵的设备之一，其运行的状态不仅仅会影响到自身的运行安全，还有可能影响到整个电力系统运行的稳定可靠性。变压器的故障分为很多种，包括过热性故障、放电性故障以及绝缘受到湿气的原因造成。据国内外变压器发生过的故障统计，过热性故障在变压器正常运行中出现的故障几率是最高的，占有很大的比例。变压器过热性故障会加快绝缘材料出现老化加速其分解，还有可能造成金属部件被烧坏。如果变压器出现了严重的过热性故障时，就会导致绝缘损坏产生出大量的气体，这种气体不可能马上溶解于变压器的油中，从而导致了变压器出现瓦斯继电器保护动作。所以对变压器的过热性故障预测方法做出研究，这对变压器的故障研究可是具有很重要的理论意义以及重大实用价值。

1.油浸式变压器内部常见故障以及原因

1.1过热性故障。

过热性故障在变压器故障中占有较大的比例，造成的危害会很严重。固体绝缘中的热点温度太高就会加速绝缘的老化和分解，对绝缘造成很大的危害，绝缘的热点通常都会从低温陧慢的升为高温，甚至会出现电弧热点将设备严重的损坏，还有一些会烧坏金属铁心以及设备螺栓等等部位，比较严重时会直接将设备永久性的损毁，无法使用。

1.2放电性故障。

放电性故障是由电弧放电将绝缘击穿引起的，再者就是由引线出现了断裂或者分接开关出现飞弧等等故障造成的。火花放电常常因为套管中引线的局部出现接触不良或者铁心的接片出现接触不良而造成放电事故；分接开关上的拨叉或者金属螺丝出现了电位悬浮因而发生了放电性故障等等。

造成变压器过热性故障的原因主要包括分接开关出现了接触不良、导线温度过热、导线的接触不良、以及紧固配件出现了松动、变压器的局部油道出现了堵塞因而导致了散热不良等等。

2.突变理论及应用

2.1突变理论是由法国数学家在20世纪中期提出而创立的。突变理论的理论原理是依据势函数把临界点来进行分类，研究各种临界点其附近出现的非连续状态特征，并将得到的数据与不连续的现象进行理论分析以及观察到的形态加以结合，从而建立全新的数学模型，这样可以更加深刻地了解不连续现象的理论并且加以预测。突变理论就是研究这种不连续现象的一个全新的数学分支。

2.2突变理论的应用。

变压器在运行时会出现很多歌不同的状态，比如正常的设备运行状态和事故故障的状态。如果变压器出现了潜伏性的过热性故障，这种状态就可以分为中、低温过热状态以及严重高温过热状态。变压器只是出现潜伏性低温过热故障还是可以运行的，但是如果到了严重高热状态就会完全损坏，这是一个有突跳性物理过程的特征，这跟突变理论的原理有很好的相同性。

因为变压器出现过热性故障的原因很多，对于具体的原因在使用突变理论时，主要是运用分析的方式和累积的经验方法这两种方式。分析方式就是算出动力学系统上的平衡位置。累积的经验方法就是当变压器系统出现了突变指针的时候，利用监测到的数据以建立数学方程式和分叉集方程。

3.电气设备的故障类型以及发展过程

3.1渐变型。就是指故障会随着时间的变化缓慢的、连续性的以及逐渐慢慢的过渡，电气设备就可以继续的进行监视。

3.2突变型。就是指故障从发现问题到损坏状态。其变现出来的状态通常都是一种突发性的飞跃速度。

突变理论就是把渐变型的和突变型的进行一个统一的有机归纳，成为一个整体，使这两大类型由互相的对立发展到互相的包容过程，由互相的竞争发展到互相的补充；使人们能够更加深刻地了解电气设备及其故障发展过程的原因，不仅能够很好的解释突变理论的成因以及机理，还可以预见突变和控制住突变。所以突变理论就可以有效的评估以及预测变压器的潜伏性过热性故障，成为一个很有用的技术工具。

4.总结

变压器的故障诊断是一个比较复杂的过程，不可能只是靠单一的办法来预测解决。如何很好的利用现有的技术工具对其做出预测，做到准确、完整的分析，解决所有的故障问题，更快更及时的将变压器投入运行，减少经济损失，这是一个很重要的课题，也是现代变压器故障分析的一个重要发展方向。