电力变压器的故障诊断分析

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1、11电力变压器的故障诊断分析电力变压器的故障诊断分析刘东哲马麟袁保昌大庆油田电力集团供电二公司海拉尔供电分公司变检队二○一四年十月电力变压器的故障诊断分析刘东哲马麟袁保昌大庆油田电力集团供电二公司海拉尔供电分公司变检队摘要：电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一。研究电力变压器故障诊断方法对提前发现电力变压器潜在故障、提高电力系统的安全性具有重要意义。本文主要研究了电力变压器状态监测与故障诊断的现状以及存在的问题，并对电力变压器的相关故障诊断方法进行了分析，为电力变压器的状态维修提供了理论依据，对降低电力变压器的维修费用和提高电力变压器的可靠性具有一定的理论意义和实

2、际应用价值。关键词：电力变压器；状态评估；故障诊断；在线监测1□引言电力变压器是电力系统输电、配电的主要设备。随着我国电力工业的不断发展以及电网规模的不断扩大，电力变压器的电压等级和总容量也不断攀升。目前，我国国家电网主要枢纽电力变压器已经有半数以上运行年限超过10年，这些在役的电力变压器正面临着日益严重的设备故障和绝缘老化问题，发生事故的概率也不断增加。电力变压器一旦发生事故可能会造成设备资产损坏和大停电等巨大损失，甚至会产生严重的社会影响。因此，必须进行电力变压器健康诊断的研究。保证电力变压器健康运行的关键是对电力变压器运行状态进行准确监测，根据运行过程中的各种状

3、况诊断变压器当前的运行状态预测其发展，及早发现变压器运行状态异常，将“故障诊断”上升为“健康诊断”。2□变压器故障原因与研究现状据统计，按变压器故障部位分类，大型电力变压器因线圈损坏而造成变压器故障的比例是最高的，而线圈损坏中又以变压器承受外部突发短路导致的故障比例为最高，其次为分接开关和套管等组附件故障。按故障性质分类，主要分为放电性故障和过热性故障，而变压器的过热故障主要分为两大类：一类是电流回路的过热，如分接开关或引线连接接触不良等；另一类是磁回路的过热，如铁心多点接地、硅钢片局部短路以及全星形变压器的过热故障等[1]。国内早已幵展了对变压器状态评估的研究工作，

4、文献[2]阐述了运行中变压器状态评估的含义、评估项目内容、评估方法、依据、评估比时基准，通过列举故障实例，介绍分析了故障的思路和应用。还介绍了正常状态维修和故障检修、事故检修的常见项目。设备的状态评估是制定设备检修策略的依据，是一个比较复杂的系统工程。既要按照设备巡视检测、定期检测和带电(在线)检测的结果进行评估，还要结合设备的设计和结构特点，包括同型产品运行经验(有无家族性缺陷等)和运行条件(例如工作电压水平、负荷、内外过电压、外部短路和气象及污秽等)进行全面评估。在故障预测方面，文献[3]以灰色系统理论为基础，研究了电气绝缘故障诊断的灰色预测模型新模式及其应用。文

5、献[4]应用神经网络法预测变压器油的介质损耗因数，从而预测变压器油的热老化故障。国外也大量开展了变压器状态评估技术的研究工作，文献[5]介绍了几种国外的状态分级方法(1)ABB公司对变压器设备的状态进行量化的评价，为变压器的管理决策提供依据，该评估方法从可能危及变压器运行的一些最重要方面(短路强度、负载能力、绝缘老化和电气特性)评估变压器。(2)波兰根据变压器基本数据(如运行年限、油中溶解气体分析、绝缘的性能指标等)，对变压器状态进行排序，大致可以分为较好、一般、较差和较坏。(3)俄罗斯评价变压器状态的标准或决定变压器是否从电网中退出的标准是以变压器工作效率来判定的，

6、如果变压器工作效率大于0.9，则表明变压器工作状态良好；如果变压器工作效率在0.75-0.9之间，则表明变压器状态尚可，不必立即从电网中退出；如果工作效率低于0.5，则表明变压器运行状态不好，必须立即从电网中退出。国网公司近几年大力推进设备状态检修工作，其中设备状态评价是状态检修的工作基础。按照国家电网公司设备状态检修管理规定，为规范和有效开展设备状态检修工作，国网公司制订一系列设备状态检修相关规程，包括适用于110(66)~750kV的交流油浸式变压器(电抗器)设备状态评价导则和状态检修导则[6，7]。近年来，随着无人值班变电站的普及和设备状态检修工作的推进，电气设

7、备在线监测和带电检测技术的应用越来越广泛。随着在线监测技术的大量应用，在运行中也暴露出许多的问题[8]，文献[9]~[10]介绍了一些变压器在线监测技术的研究和应用情况。另外电力公司也大力推广带电检测技术的应用，目前在带电检测手段中，除了应用较为广泛和成熟的红外测温外，其他带电检测技术应用经验还不够丰富，还需要进一步研究和积累。3□变压器故障检测方法3.1□基于油中溶解气体分析的变压器故障检测方法变压器油中溶解气体分析（DissolvedGasAnalysis，DGA）是电力变压器绝缘诊断的重要方法，它能有效发现变压器内部的潜伏性故障及其发展程度。目