探析电厂变压器常见故障诊断及在线监测技术
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摘 要：在目前电力企业不断发展的过程中，变压器在电力系统中的地位十分重要。但是变压器在长时间运行过程中其内部经常会发生故障，这种故障的存在对整个电力系统产生非常严重的影响，针对于这种情况就需要对其中存在的故障进行深入分析，并根据分析结果提出有效解决措施。另外在进行解决的时候还需要对整个系统故障和解决方法进行相应总结，保证我国电力企业得到更好的发展。
关键词：变压器；故障；诊断
在目前对电力企业中使用的变压器进行深入研究中，发现变压器在长时间使用的过程中经常会发生故障，这就需要对这些故障提出针对性解决措施，促使我国电力企业得到更好的发展。在目前对变压器进行实时监督中使用的技术方法主要是在线监测技术，这项技术手段的应用对于发现变压器中存在的故障起到不可忽视的作用。而对于整个电力系统来说，保证电力系统内部相应设备的安全运行，能够有效减少电网发生事故，减少电厂自身在发生电网故障的时候出现的经济损失。
1 常见的故障及其诊断措施
在电力系统中，变压器的地位十分重要，不仅仅能够保证相应电能的合理传输，还能够有效提高送电的经济性。但是变压器在长时间运行的过程中，经常会因为外界条件和自身原因导致其自身发生故障，当变压器发生故障之后不仅仅会导致整个电厂系统发生紊乱，而且对我国电力行业发展也有很大的阻碍作用。这就需要对变压器中存在的故障进行有效解决。以下笔者就针对于现在电厂中变压器常见的故障和解决措施进行详细论述。
1.1 变压器渗油
在对现在电厂中变压器渗油进行全面研究中发现，当渗油处的油压小于或等于油溶液（污染了的油）渗透压时，就会发生分子间的互相渗透，大气中的水分和气体会侵入油箱内部。由于变压器油是流动的，污染的变压器油会造成变压器内部绝缘油严重受潮，也就破坏了变压器内绝缘，甚至是丧失绝缘。由此可见，变压器渗漏，不只是影响外观形象问题，而是直接影响变压器的安全运行，容易引发事故，而一旦形成事故，危害特别大。因此要想促使我国电厂得到更好的发展，就需要对变压器中存在的渗油现象进行有效解决。但是当变压器发生渗油的现象涉及的范围也比较广泛，主要包括变压器的焊接质量、内部各个部件安装工艺、密封胶垫老化龟裂、蝶阀质量欠佳等渗油现象，这就需要对变压器发生渗油的部位做一个全面的了解。
1.1.1 油箱焊缝渗油。常见的变压器发生渗油现象，主要在于变压器内部油箱。而且对这种情况下进行解决处理还存在一些问题，主要表现在油箱接缝和渗漏点寻找较为困难，因此在发生变压器油箱渗油的时候需要采取焊接板的方式进行焊缝处理，解决变压器油箱渗油的现象。
1.1.2 低压侧套管渗漏。在发生这种情况的时候在很大程度上是因为整个变压器套管内部的低压侧引线引出距离还比较短，使得套管自身隐秘性没有达到相应要求，在发生这种情况的时候就会导致整个低压侧套管发生渗漏的现象。在发生这种现象的时候可以通过密封面加密的方法处理，减少侧套管发生渗油的现象。
1.1.3 防爆管渗油。在实践研究中发现，防爆管在整个变压器中有很重要的作用，主要作用表现在控制变压器内部电压运转和传递，防止在变压器使用的过程中发生爆裂的现象。在变压器中防爆管发生渗油的主要原因表现在变压器内部发生故障，这种故障会导致整个变压器自身压力过大。在发生这种情况的时候可以将整个变压器中的防爆管进行拆除，在拆除之后可以使用压力释放阀替代防爆管。
1.1.4 密封胶垫老化龟裂。密封胶垫，在变压器渗漏油事故中发生多，主要原因是密封垫老化龟裂引起的。密封胶垫质量的好与坏主要取决它的耐油性能，耐油性能较差的，老化速度就较快，特别是高温下，其老化速度就更快，极易引起密封垫老化龟裂，造成变压器渗漏油。
1.1.5 蝶阀质量欠佳。另外一个经常发生渗漏的部位在蝶阀处，由于生产厂家减少成本输出，达到利润最大化。蝶阀阀体用料不足、加工工艺比较粗糙、阀杆加工精度不符合要求、部件装配不良极易引起变压器渗漏油。
1.2 铁心多点接地
在对整个变压器结构进行研究中，发现要想保证其自身在运行的过程中不会出现相应故障，就需要对变压器进行铁心接地处理。但是在进行铁心接地处理的时候，只能有一个铁心进行接地，这样才能保证变压器整体的安全性。但是在实际变压器组装过程中，经常会出现铁心多点接地的现象，这种现象会导致整个变压器发生故障，针对于这种故障就需要采取有效的方法对其进行解决。
1.2.1 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。
1.2.2 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。
2 变压器在线监测技术
所谓的在线监测技术，主要是对变压器自身运行信号进行有效收集，并对收集的信号进行合理分析，借以判别变压器自身运行状态。另外对变压器采取在线检测的方法不仅仅能够对变压器初始故障有一个全面了解，还能对变压器故障的发展趋势进行合理检测。在对变压器在线监测技术进行研究中，发现其自身涉及的技术手段也非常多，以下笔者就针对于现在社会上常见的变压器在线监测技术进行深入分析。
2.1 油中溶解性气体分析技术
实践证明变压器在不同情况下，其自身油中溶解性气体成分也存在很大的差异，因此要想对变压器是否存在故障有一个全面的了解，首先要做的就是对其内部油中气体成分进行有效分析。分析溶解性气体的含量和相应数据是否能够达到相应标准，借以判断整个变压器是否存在故障。
2.2 振动分析法
振动分析法顾名思义就是对变压器自身运行状态中的震动情况进行合理分析，在这个过程中还需要使用合理的震动检测仪器，这样对提高检测的准确性起到非常重要的作用。在分析的时候还需要参考一定数据，有效保证检测的顺利实施。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 绕组温度指示
绕组温度指示器就是用于监测变压器绕组的温度，给出越限报警，并在需要时启动保护跳闸。目前已开发出一种用于大型变压器绕组温度监测的新技术，即将一条光纤嵌入变压器绕组以便直接测量绕组的实时温度，从而改进变压器的预测建模技术，并达到实时监测变压器绕组温度状态的目的。
2.6 局部放电在线监测技术
变压器在内部出现故障或运行条件恶劣时，会由于局部场强过高而产生局部放电（PD）。PD水平及其增长速率的明显变化，能够指示变压器内部正在发生的变化或反映绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡等。
2.7 其他状态监测方法
低压脉冲响应测试也是一种有效的变压器状态监测方法，并且已经是一种用于确定变压器是否能通过短路试验的公认方法。此外，绕组间的漏感测试、油的相对湿度测试、绝缘电阻测试等也是变压器状态监测的常用方法。
结束语
综上，可以看出在现在电力企业的发展过程中，整个电厂中的变压器对电厂的发展起到不可忽视的作用，但是在变压器长时间使用的过程中，其自身还经常发生一些故障，这些故障的出现，在很大程度上会影响整个电厂的运行状况，针对于这一点就需要采取有效的技术对变压器故障进行有效解决，促使我国电力企业的发展速率得到进一步提升。
参考文献
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[3]韩世春.电力变压器的常见故障及对策[J].黑龙江科学，2016（8）.
作者简介：徐江（1981，4-），男，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事变电设备检修工作，助理工程师。