变压器故障检测技术

浅析变压器在线检测技术及其故障诊断摘要:随着电力系统电压等级、容量的不断发展，电力系统关键设备越来越多，越显得复杂多变。

变压器作为电力系统中关键的设备之一，它不仅仅是承担着电压变换，它还担负着电能分配的任务。

但是由于各种原因变压器在运行可能会发生各种的故障，影响电力系统安全运行及供电可靠性，我们必须要对各种故障进行快速诊断以及排除其故障产生。

主要方法有油中溶解性气体分析及检验、局部放电检测、绕组温度检测等在线检测技术。

关键词: 在线检测；变压器；故障abstract: along with the power system voltage level, capacity development of electric power system, key equipment is more and more, the more complicated and changeable. transformer in the power system, the key as one of the equipment, it is not only bear the voltage transform, it will shoulder the task of electric power distribution. but because all sorts of reasons may occur in the operation of transformer of fault, affect the safety of the electricity system operation and power supply reliability, we must to all kinds of faults in the rapid diagnosis and ruled out the fault produce. the main method is the dissolved gas analysis and inspection, partial discharge detection, winding temperature testing and other online testing technology.keywords: online detection; transformer; fault中图分类号：tm4文献标识码：a 文章编号：0引言近些年来，电力变压器事故时常出现，这些事故会直接影响到电网的安全运行。

变压器故障分析及诊断技术研究摘要：电力需求量推动着我国电网建设规模的发展，大容量、超高压已经成为如今电力系统的发展方向。

变压器是电网中不可或缺的一部分，其具有电压变换、电气隔离、稳压及电能传输的作用，因此，它的正常运行将会保证电力系统安全、稳定、优质、可靠的运行。

在变压器长期运行的过程中，发生故障在所难免，因此对于变压器潜伏性的故障要及时预测，从而确保电力系统的安全运行。

关键词：变压器；故障分析；故障诊断技术1引言随着工业发展的加快与人口增长直线上升，我国的用电需求也在不断的提高，所以对同阶段配备的电力设备的要求也越来越高，变压器发生故障的可能性也越来越大；为了保证工业发展和人们的日常生活，我们必须不断的深入研究，对变压器进行故障分析进行汇总，并根据相应的故障进行诊断研究。

2变压器常见故障形成2.1 短路故障此处所说的短路故障指的是在变压器出口处由于各种原因而发生的短路，下面会进行具体论述。

（1）短路电流引起绝缘过热故障变压器在正常运行过程中，如果突然出现了短路问题，绕组中会流过很大的短路电流，其值约为额定值的数十倍，随后会散发很多热量，使变压器温度升高。

如果此时变压器的性能不够稳定的话，变压器的绝缘材料就会受到影响，轻则影响绝缘性能，重则发生击穿事故。

单相接地短路、两相接地短路、两相短路和三相短路都是如今较常见的出口短路形式，其中，三相短路的短路电流是最大。

（2）短路电动力引起绕组变形故障变压器在运行中发生短路时，如果短路电流很小，电力系统中的继电保护装置便会正确动作从而保护电路，此时绕组会发生轻微的形变；相反的，短路电流很大的话继电保护不能立即动作，此时绕组会严重变形，甚至有所损坏。

绕组发生轻微变形时，需要及时进行检修，不然的话，受短路电流长期影响，在一次又一次的冲击下也会损坏变压器。

因此，为了提高变压器抗短路能力，需要诊断绕组变形程度、制订合理的变压器检修周期。

2.2放电故障发生放电故障时，放电的能量大小会有所不同，所以便有了局部放电、火花放电和高能量放电。

电力变压器失效机理及故障诊断技术研究电力变压器是电网中不可或缺的重要元件，它通过变化电压和电流的比例，实现电能的输送和转换。

然而，在使用过程中，由于各种原因，变压器存在失效的风险，给电网带来安全隐患。

因此，研究电力变压器失效机理和故障诊断技术，对于保障电网稳定运行具有非常重要的意义。

一、电力变压器失效机理电力变压器失效的机理很复杂，主要包括以下几个方面。

1、绝缘材料老化绝缘材料是变压器中起着重要保护作用的重要材料。

然而，长期使用下来，绝缘材料遭受环境氧化、紫外光辐射、电场、热度和湿度等因素的影响，导致其老化、破损和变形，从而导致绝缘性能的降低和故障率的升高。

2、电气热疲劳电力变压器在长期运行过程中，由于正常工作时的电磁感应热和短路故障时的电弧压力波热等因素的作用，导致绕组内部和外部部件的温度产生差异，引起部分区域热膨胀变形，对变压器机械和电气性能都会产生一定程度的影响，从而影响变压器的运行效果。

3、电化学腐蚀变压器油中的有机酸和硫酸等成分，长期在电场和温度环境的作用下，会产生氧化、硫化和析出颗粒等电化学过程，从而导致变压器铜导体的电阻率增加、连接件锈蚀和变形等故障。

4、地震和外力冲击电力变压器在近年来的地震和强风天气中，很容易遭受物理力学外力作用，例如，铁心板、铁芯凸台等组件出现裂纹、变形、移位等痕迹，铁芯和线圈相对间距发生了变化，变压器阻抗比正常值增加，导致电路的容量下降和电压波动等失效现象。

5、油污污秽电力变压器的绝缘油负责对绝缘材料进行保护，因此其质量的优劣直接影响电力变压器的性能。

油质污秽和水份的渗入，会引发油品老化、氧化和相变，同时，因为导致电气界面强度下降和绝缘性能退化，使得变压器的故障率上升。

二、电力变压器故障诊断技术研究为了有效地防范电力变压器故障，提高能源利用效率，建立起全面高效的电力保障机制，必须对电力变压器失效机理进行研究并且开展故障诊断技术的开发研究。

目前，电力变压器故障诊断技术主要包括以下几种。

变压器的试验方法变压器试验是指对新制造的变压器进行各种性能试验，以验证其是否符合设计要求和技术标准。

变压器试验方法主要包括常规试验、特殊试验和型式试验。

一、常规试验1.跳频试验：主要检测变压器的绝缘强度和耐电晕能力。

将高压绕组与低压绕组的任意两个相位连接，然后给高压绕组施加交流电压，观察绝缘是否能承受相应的电压水平。

2.短路试验：用以检测变压器的电阻和电流特性。

给低压绕组加电压，使其通电，再用万用表测量绕组上的电流和电压，从而计算出电阻的大小和变压器的负载损耗。

3.开路试验：用于检测变压器的空载电流和空载损耗。

给低压绕组加电压，使其通电，然后测量高压绕组端的电压和电流，通过计算得出变压器的空载损耗。

4.绕组电阻测量：分别测量高压绕组和低压绕组的绕组电阻，以验证其与设计要求是否相符。

二、特殊试验1.降压起动试验：将高压绕组与低压绕组连接后给低压绕组加电压，测量高压绕组的电压和电流，用以检测变压器的起动性能和稳定性。

2.带载试验：在变压器额定负载下进行试验，测量变压器的负载损耗、温升和效率等性能指标。

3.短时过载试验：在短时间内使变压器超负荷运行，检测其过载能力和温度的上升情况。

4.温升试验：通过在额定负载情况下连续运行一段时间，测量绕组和油温的升高，从而评估变压器的散热能力和温升情况。

三、型式试验型式试验是对相同型号和规格的变压器进行一系列的试验，以验证其设计和制造工艺的可靠性和一致性。

1.电压试验：包括交流耐压试验和闪络试验，主要用于检测绝缘材料的品质和绝缘性能。

2.冲击电压试验：通过给绕组施加高压冲击的电压试验，检测变压器在故障或异常电压情况下的绝缘性能。

3.震动和冲击试验：检测变压器在运输和使用过程中的耐受能力，以保证变压器的结构不受损坏。

4.短路电压试验：通过施加过大的电流使变压器短路，检测其承受短路电流的能力和短路时的电压变化。

综上所述，变压器试验方法主要分为常规试验、特殊试验和型式试验，通过这些试验可以全面检测变压器的各项性能指标，确保其质量和可靠性。

利用色谱分析诊断变压器内部存在故障摘要：运用色谱分析技术判断变压器故障，本文根据变压器油产生的气体组分及比值来判断变压器故障类型及故障点。

由油气体的总烃值对该变压器的故障类型及故障点进行判断，诊断了变压器内部潜伏性的故障，证实了色谱分析预测、判断变压器故障的有效性。

关键词：变压器油气体色谱分析诊断引言目前，国内电力系统使用的大型变压器多为油浸式变压器，其内部变压器油和固体绝缘材料由于受电场、热、湿度、氧等因素的影响，会逐渐老化、分解，产生少量的氢、低分子烃类气体、一氧化碳和二氧化碳等气体，且大部分溶解在油中。

当变压器内部存在潜伏性故障或故障加剧时，油中溶解气体数量会相应增加，最终造成瓦斯保护动作。

显然，故障气体的组成、含量和产气速率是诊断变压器故障存在、发展以及故障性质的重要依据，通过分析溶解于绝缘油中各种气体的组分和含量，能发现变压器内部存在的局部过热或局部放电等潜伏性故障，为作出变压器的故障判断提供可靠的依据。

1.变压器油色谱分析的方法将变压器油中逸出的气体尽快转移到储气瓶中，并尽快分析。

分析对象为CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2及H2等7种气体。

通常总烃包括CH4（称C1）和C2H6、C2H4、C2H2（此3气体称C2）4种气体的总和；在各电压等级下，Φ1（C1+ C2）和Φ2（H2）在正常情况下的均值为150×10-6；Φ3（C2H2）在正常情况下，当电压大于等于330KV或小于220KV时，其值分别为1×10-65×10-6。

当运行变压器油中总烃气体的体积分数超过150×10-6；或乙炔气体的体积分数超过5×10-6或氢气的体积分数超过150×10-6时，应引起注意，但并不说明此时变压器肯定有故障。

2.变压器故障状态的判断2.1.1.特征气体法判断：当判断变压器内部可能存在潜伏性故障时，故障下产气的特征是诊断故障性质的又一个依据，可据此初步判断故障的性质。

变压器故障检测与诊断技术研究现状摘要：随着电力需求的日渐增加和电网构成的日趋复杂，为了满足电力供配电需求，电网中涉及的电力设备和设施越来越多。

大型变压器在电网中兼具电能传输、电力分配和电压转换等多重功能，若出现故障，将会影响正常的供配电，给人们的生产生活带来极为不利的影响。

因此，为确保大型变压器在电网中正常工作，提高其运行可靠性，日常工作中要利用现代化技术来进行变压器的状态监测和故障诊断，从而快速处理变压器的异常情况，使其第一时间恢复正常运行。

关键词：变压器故障检测诊断技术中图分类号：TM411 文献标识码：A引言如今，电力系统在社会发展中十分重要，电力变压器是电力系统中最重要的设备之一。

它主要负责电力传输、分配电压及转换电压等功能，它的安全能够保障电力系统的正常运行。

因此电力工作人员必须减少电力变压器的故障发生，防止电力变压器事故。

本文运用现代技术和科学的方法，对电力变压器故障进行详细分析和做出解决方案，提高电力产业的发展。

1电力变压器故障的原因分析1.1电力系统存在电路温度过高电力系统正常运转情况下，如果供电线路温度过高，将会造成电力变压器严重的故障，甚至会造成大面积停电。

在变压器正常运转时，由于各个线圈间的电磁感应，使线圈产生感应电流，从而是供线电路温度过高，就造成线路短路，对变压器的正常工作会造成严重影响，对电力系统造成不良后果。

1.2电力变压器存在漏油现象由于电力变压器长时间的超负荷工作，就会使线路损坏，甚至造成漏油现象。

如果漏油现象不能够及时解决，会使电力变压器运转不流畅，造成机器间歇性运转，产生电力系统电压不稳定等问题，因此需要及时检查出漏油现象和找到解决办法，减少变压器故障，提高电力系统用电需求。

1.3电力变压器监测不准确随着经济水平的发展，计算机技术应用到各个行业领域中。

目前的电力系统仍然是传统的视频监控，并不能够及时检测出变压器故障，需要加强电子设备的使用和计算机技术应用，实时监测电力系统，并通过数据参数显示，能够准确查找到变压器的故障地点，并进行检修，避免浪费机器检修时间，提高电力变压器的工作效率。

电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析电力变压器是电力系统中不可或缺的设备，其在输变电过程中起着至关重要的作用。

随着变压器的使用时间增长，其存在着各种潜在的故障风险，一旦发生故障会给电力系统带来严重的影响。

对电力变压器进行故障检测及预防显得尤为重要。

本文将对电力变压器故障检测技术的现状及发展趋势进行详细分析。

1. 基于传统监测手段的故障检测技术目前，电力变压器故障检测主要依靠检查绕组和油纸绝缘的外观，通过热敏电阻、微机继电保护等监测手段来实现故障的检测。

通过这些传统的监测手段能够对变压器的运行状态进行监测，但存在以下一些问题：只能对变压器的表面情况进行检测，无法对内部故障进行有效检测；对于潜在故障存在一定的盲区，难以做到早期发现和预防；对于复杂故障难以准确判断。

近年来，随着科技的发展，基于非破坏检测手段的故障检测技术逐渐受到重视。

红外热像仪技术被广泛应用于电力变压器的故障检测。

红外热像仪能够通过检测变压器的热分布情况来判断变压器是否存在异常，其优点是可以动态在线监测，对变压器内部情况有较好的反映，能够进行早期故障检测。

但同时也存在着技术成本高、专业人员需求大等问题。

随着人工智能技术的不断发展，基于智能监测系统的故障检测技术逐渐成为研究的热点。

智能监测系统能够通过对变压器数据进行采集、分析和处理，实现对变压器运行状态的实时监测，并具备自学习、自适应等功能，能够对变压器进行精准预测和预警。

目前，智能监测系统在电力变压器故障检测方面已经取得了一些进展，但其应用还存在技术门槛高、成本昂贵等问题。

1. 多元化监测手段的发展未来，电力变压器故障检测技术将朝着多元化监测手段的方向发展。

除了传统的绝缘电阻测量、交流耐压试验等手段外，还将引入红外热像仪、超声波检测、振动监测、化学分析等技术手段，实现对变压器综合多方位、多参数的监测。

2. 数据处理与分析的智能化发展随着大数据、云计算、人工智能等技术的发展，电力变压器故障检测将逐渐实现数据处理与分析的智能化。

电力变压器故障检测技术的现状和发展趋势分析1. 引言1.1 研究背景电力变压器作为电力系统中重要的设备，承担着电能传输和分配的重要任务。

随着电力系统的不断发展，变压器故障给电网安全稳定运行带来了严重的影响，甚至可能引发事故。

及时准确地检测变压器的故障是保障电网安全运行的关键。

过去，传统的变压器故障检测方法主要依靠人工巡检和定期检测，存在检测精度低、成本高、效率低下等问题。

随着科技的不断进步和应用，基于机器学习和物联网技术的变压器故障检测逐渐成为研究的热点。

在这样的背景下，开展对电力变压器故障检测技术的研究具有重要的现实意义和深远影响。

通过引入先进的技术手段，提高故障检测的准确性和效率，不仅能够降低电网维护成本，提高设备利用率，同时也能够保障电网的安全稳定运行，推动电力系统的发展和现代化进程。

加强对电力变压器故障检测技术的研究和应用具有重要的意义和价值。

1.2 研究意义电力变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，其正常运行对电力系统的稳定运行至关重要。

电力变压器在长时间运行中会受到各种因素的影响，如负载变化、环境条件变化等，从而导致可能的故障发生。

对电力变压器的故障检测技术的研究具有重要的意义。

通过对电力变压器故障检测技术的研究，可以及时准确地发现电力变压器存在的故障问题，从而采取相应的修复措施，确保电力系统的安全稳定运行。

电力变压器故障检测技术的研究还有助于提高电力系统的运行效率和可靠性，减少故障对电网带来的影响，为提高电力系统的质量和供电可靠性提供技术支持。

通过研究电力变压器的故障检测技术，还能够促进电力设备的智能化、自动化发展，推动电力系统向智能电网方向迈进。

电力变压器故障检测技术的研究具有重要的现实意义和战略意义，对于提高电力系统的运行水平、保障电力供应安全具有深远的意义。

当前，随着物联网、机器学习等新兴技术的发展和应用，电力变压器故障检测技术也正在不断向更高效、更智能的方向发展，因此对其进行深入研究具有重要的意义和价值。

价值工程0引言变压器即是电能量转换及电力运转、传输的主要核心，在电能实际传输和配送过程中，发挥着能量转换及电力传输的关键性作用，保障其安全稳定的性能，可以对某些电网事故进行有效的遏制，在整个的电网配备中是极为关键的电力设备。

因此，变压器在我国经济发展运行及家庭用电中，发挥着至关重要的作用。

但是，由于其较容易引发其他电力安全事故的发生，不仅会致使变压器自身受损，且会诱发整个电力的供应系统出现中断，为社会及人们带来无可挽回的经济损失。

而其引发的故障种类各不相同，所以，必须充分的认识和了解变压器实际运作的规律、分析应用其各种的在线与历史性的数据、熟练掌握变压器的各项诊断技术，能够再第一时间检测到故障所在，彻底的将故障遏制在初始阶段，保障变压器电力系统的合理运转。

1变压器故障分类及解决方案1.1短路故障及放电故障变压器出现短路故障现象主要出现在变压器运转的出口部位电路,可分为相间短路及接地短路。

在出现短路故障时，其变压器的绕组可经过额定电流的数十倍短路电流Ist ，进而短路电流便会在变压器绕组上集聚大量的热，导致绕组发生变形和破坏,在情况严重时还有可能引发火灾。

经总结分析其引发故障的主要因素包括：①绕组运用软导线，其早期的绕线装备与施工工艺较为简单，多运用于农村或传统的变压器中；②变压器的设计缺陷引发电网抗短路的电流能力较小；③电网运行的出口短路发生的故障较多，在频繁遭受短路电流冲击后致使绝缘层被击穿是；④绕组的绕制较松，其电磁线处在悬空状态。

变压器普遍出现的放电故障有火花放电、局部放电及高能量放电等。

因此，在变压器正常的运行过程中,绕组的绝缘层内出现的气隙及油膜引发放电的状态即局部放电。

而火花放电即在油中误掺入了杂质。

另外，电弧放电可作为高能量放电,一般发生于绕组匝间层绝缘受击穿之后。

1.2变压器渗油故障变压器出现的渗漏油故障在一定程度上会为变电站带来巨大的环境污染及经济损失，且会阻碍变压器进行安全运转，进而致使变压器停止运行或损毁事故，在生产过程中导致电厂损失严重。