变压器在线试验与故障诊断技术分析

作者：黄庆荣

来源：《中国高新技术企业》2017年第04期

摘要：变压器作为一项重要的电气设备，在电力系统中发挥着不可替代的作用，能够有效支持电压的调节与控制，由于变压器性能的复杂性，其实际运行中的安全性必须得到保障，对此需要对其进行在线试验，确保及时发现问题，找到解决对策。文章分析了变压器在线试验测试过程与故障诊断技术。

关键词：变压器；在线试验；故障诊断技术；电气设备；电力系统 文献标识码：A 中图分类号：TM407 文章编号：1009-2374（2017）04-0144-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.073

变压器是电力系统中不可或缺的重要组成部分，能够有效调节电压、电流，使电能逐渐传输至电能需求区，同时也能有效调节电压来满足各大用电客户的需求。变压器作为重要的电气设备，实际应用中需要高度的安全、稳定。实际实验过程中需要掌握科学的实验标准，提高试验要求。由于现代技术的发展，多种现代智能技术、自动化技术逐渐被应用于变压器实验中，提高了实验水平，也达到了预期的故障诊断分析效果。 1 变压器在线试验测试

变压器一般有升压、降压两大功能，实际的在线监测中需要特别关注升压，因为它关系到人身安全，实际的变压器在线测试过程中，必须做好升压防范工作，遇到超高电压，要采取措施来保护自身安全，具体的检测系统相对完善。实际的在线试验测试包括以下方面： 1.1 油内溶解性气体的监测试验

变压器运行中会有各类气体相继产生，当变压器运行发生了不正常现象，其中的气体则可能出现变化，通过分析气体内部质地、成分以及不同气体的相对比、产气率等，从而判断出变压器故障类型。其中氢气、一氧化碳、甲烷等是最为常见的溶解气体，它们能够用来辅助判断变压器的多种状态、问题。 1.2 振动分析法

变压器发生振动多是由于铁芯与绕组所导致，铁芯通常由层层分布的钢片构建而成，磁场影响硅钢导致了铁芯振动，一般来说磁场越强对应的振动幅度越大，当变压器处于常规工作状态下，铁芯处于不饱和状态，励磁电压平方同振动幅度之间呈正相关。绕组振动一般是来自于

绕组内部电流，电磁力与绕组平方之间呈正相关，频率也达到100赫兹。由于绕组构造内部存在非线性因素，实际振动过程中就出现高浓度的谐波，其中绕组构造会影响谐波分量。 1.3 局部放电监测

变压器作为一项重要的电气设备，如果处于相对低劣的运行状态下，周围工作环境较为恶劣时，例如：局部场强较高，造成局部非正常放电，凭借剖析局部放电的动态变化趋势、增长速度等，则能够对应初步判断出变压器是否内部存在问题，同时，也能够凭借电流脉冲、超声波、电波等来加以监测，从而判断出变压器有无局部放电现象。

采用合適的电源设施来对不同项目加以测试，所选电源必须适合于被测试的设备，这是因为电源类型、容量以及性能等将极大地影响测试精准度。这一测试系统中安装了控制设备，相关操作人员按照计算机系统的显示屏中提供的相关命令，按照被测试变压器的容量、电压等来对应调节量程开关所处部位，在此基础上来同电源连接，同时也要将所施加的电压、电流等进行科学调节，使其达到规定的数值。变压器两侧加装电源电压，要想能够准确地测出电压、电流与对应功率，应该反复调节设备，让强电变成弱电，这样才能确保相关信号、信息传输至微机接口。具体如图1所示，以此变换要选好设备，例如：进度较高、量程较大的电压互感器、电流互感器，通过这种方式来拓展输入的测量范围，同时也能将高压单独隔开，确保输出的电压小于100V，电流小于5A。

此在线试验系统是以计算机为核心，来自于电力系统的电压、限流等途径多路开关逐渐传输至程序，经过计算、判定，最终在屏幕上显示出来，从而维护测试系统的安全运行，出现误操作状态下，也有效确保微机系统、互感器等的安全。同时，这一测试系统也设置了指针仪表测试仪，同危机测试处于同等状态，双方协调配合，彼此转换性测试。

实际的变压器故障诊断过程中，相关的信息技术正在深入应用，例如：神经网络技术就得到了有效应用，其中误差逆传播神经网络因为有着超强的非线性映射性能，能够调动网络系统对输入模式的响应有效提升，对模块进行科学分类，在故障诊断中发挥着优势功能。 2 变压器在线试验中的安全规定 2.1 前期安全筹备

根据变压器试验的规定与标准，必须全方位进行前期的安全筹备，切实根据相关的规定、规程等来检查、鉴定各项设备的安全标准、质量等级，编制一个科学合理的实验流程、方案，具体涵盖实验的先后顺序、自实验工序到实验成品的步骤与方法，同时也要对所适用的电压、接线、仪表等做出科学的选配，实际实验过程中必须积极控制不合理操作，特别是一些模糊性问题必须得以明确，例如产品结构、仪器的选配等。

2.2 掌握安全技术措施

实际实验过程中必须在试验场地空间内制定安全制度、规范等，而且要将一切安全标识、信号、信息等配置于试验区域内。要事先备好安全防火设备与设施，例如灭火器、灭火设备等，当现场出现意外火灾时则能够借助这些设备来进行安全救援。科学安排试验站内的线路，采取科学有效的手段对其进行接地处理，而且要加强安全教育与宣传，使更多的人认识到安全防火工作的重要性，从而在试验过程中能够自行采取安全措施来防范火灾，全面提高安全责任意识，自觉配合安全防火工作，试验工作人员必须确保及时找到故障问题成因，从而及时采取安全对策。

3 变压器的故障诊断技术分析 3.1 直观诊断法

变压器由于负载超标，常出现表面温度超高现象，使得变压器处于40℃以上的温度运行，其冷却系统如果发生故障问题，其中的油量供应达不到标准的情况下则需要故障诊断与检查，以便及时解除故障问题。当发现变压器出现异常的声响，发生放电现象时，则可以判断出这一故障是由于局部零部件变松或者电压超高所导致。指示的油位如果较低，偏离了常规位置，则是因为密封圈变松所造成的油体泄漏现象。 3.2 变压器漏油

变压器漏油也是一个重要的故障，会带来非常不良的影响，漏油问题如果得不到妥协处理可能会酿成巨大的危险隐患，会带来严重的污染问题与经济问题。要加强日常养护，对一些敏感部位，例如：平面接缝位置，要及时进行检查，发现问题及时处理与解决，一些转角与加强筋的位置必须特殊地进行漏油处理，发现缝隙通过焊接铁板等方式来填补缝隙，减少油体的渗漏。

同时，接头是变压器重要组成部分，接头温度与热度关系到变压器的安全运行，必须加大对接头过热问题的重视力度，正确解决接头过热问题，要知道常出现过热现象的接头部位以及引起接头过热的原因，从而有针对性地采取措施解决问题。 4 结语

变压器在线试验能够有效监测变压器的性能、状态与特点，也能确保及时发现变压器中存在的问题，从而更快地解决变压器运行中存在的问题，促进故障的及时解决，现实的变压器运行过程中存在多种故障问题，要积极借助现代化信息技术、通讯技术等来加强故障诊断管理，提高故障诊断工作效率，减少变压器故障问题。

参考文献

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（责任编辑：小 燕）