油浸式变压器故障诊断的研究

油浸式变压器常见故障及处理方法摘要：目前，各个行业对电能需要不断增加，变压器面临巨大压力，负荷增加，成为诱发安全事故的重要因素，威胁电网运行的高效性。

油浸式变压器在电力系统的使用较为普及，其运行状态与供电质量关系紧密。

基于多种因素的影响，油浸式变压器故障也很常见，一旦出现，很难保证供电的持续性，甚至引发安全事故。

为此，要重视油浸式变压器故障诊断与处理工作，结合实际，及时、准确地进行排查，在最短时间内促使变压器恢复正常使用，保证电能的稳定供给。

关键词：油浸式变压器；电能；故障引言作为构成电力网络的最重要电气设备之一，电力变压器可以按照不同方式分为很多不同种类，比如电力变压器、组合式变压器、油浸式变压器、整流变压器等等。

在我们的生产生活中，地面工厂、煤矿的变电所普遍应用油浸式变压器，针对这种情况，本文就着重针对油浸式变压器的常见故障及处理方法开展探讨。

1 变压器异常声响的故障分析正常运行状态下的变压器，运行中的声音主要是由变压器本体和冷却系统发出，铁芯振动过程中变压器本体会有“ 嗡嗡”声发生，这属于正常的声响。

一旦变压器运行中出现故障，则会有异常声响产生。

当变压器铁芯穿芯螺杆没有固定牢靠时，则会导致铁芯出现松驰现象，硅钢片之间会有不规则振动产生，从而发出异常的噪音。

铁芯对外壳进行高压放电时也会有异常放电声产生，这就要是由于绕组闪络放电或是铁芯接地线出现断线故障而导致高压放电。

变压器内部部分零件出现松动时，当变压器运行时也会有铁块敲击声音产生。

变压器在空载或是轻载状态下运行时，部会硅钢片端会有振动产生，从而导致变压器内部出现异常声响。

当变压器内部有击穿的地方时，则会有不均匀的放电声产生。

针对变压器存的异常声响，则需要根据不同的声响来查找原因，针对具体原因来进行有效的处理，及时排除故障，保证变压器运行的稳定性。

2 油浸式变压器油位、油温异常故障分析2.1 变压器的油位过高或过低运行过程中的变压器，其油位高低主要会受到内部油量、油温、变压器负荷、环境温度及密封性等几个因素的影响。

油浸式变压器常见故障及处理方法立足当前电力行业的发展，油浸式变压器的应用极具广泛性，其运转状态与供电水平息息相关。

随着社会的不断发展，整个社会用电规模呈现上升趋势，极大增大变压器负荷，使得变压器故障频发，对整个电网运行的可靠性产生威胁。

基于此，要结合当前电力系统油浸式变压器使用情况，对其常见故障进行系统分析，掌握诱因，形成针对性策略，在根本上保证油浸式变压器功能得以有效发挥，维护整个电网系统的安全性与稳定性。

标签：油浸式变压器；故障；对策0 前言目前，各个行业对电能需要不断增加，变压器面临巨大压力，负荷增加，成为诱发安全事故的重要因素，威胁电网运行的高效性。

油浸式变压器在电力系统的使用较为普及，其运行状态与供电质量关系紧密。

基于多种因素的影响，油浸式变压器故障也很常见，一旦出现，很难保证供电的持续性，甚至引发安全事故。

为此，要重视油浸式变压器故障诊断与处理工作，结合实际，及时、准确地进行排查，在最短时间内促使变压器恢复正常使用，保证电能的稳定供给。

1 基于专业角度全面了解油浸式变压器的结构组成以及特征1.1 油浸式变压器主要构成对于油浸式变压器，其核心组件为铁心与绕组，构建了变压器的整体框架。

具体讲，对于常规油浸式变压器，需要将本体浸入盛满变压器油的封闭油箱中，同时，依托绝缘套管，实现绕组与外电路的连接。

1.2 油浸式变压器结构特点油浸式变压器结构省去了储油柜以及继电器等构件。

铁心的材质为电工钢片。

绕组的作用是进行电能的有效传递。

依据电压水平，可以分为高压与低压绕组两种，分别对应使用在高压与低压条件下。

变压器油是矿物油的一种，具有突出的绝缘特质，作用体现在两个方面。

一方面能够实现多方面绝缘效益，尤其是在变压器绕组之间、绕组与铁心以及油箱之间的效果更加显著。

另外，变压器油在受热之后，温度提升，促使油体流动，对流出现，能够有效发挥散热作用，降低铁心与绕组的温度。

2 重视油浸式变压器异常声响故障，准确定位原因，形成针对性对策2.1 变压器异常声响故障的誘因及表现方式对于运行状态下的变压器，其声音主要源自变压器本体以及冷却系统。

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。

油浸式变压器试验报告本试验报告的目的是对一台油浸式变压器进行全面的性能测试，以确保其性能符合相关标准和规范，为电力系统的安全稳定运行提供保障。

本次试验采用的主要设备包括：电压表、电流表、功率表、温度计、压力表、油样采集器、声级计等。

（1）外观检查：对变压器的外观进行仔细观察，检查其结构是否合理，各部件是否完好无损，紧固件是否松动，有无渗漏油现象等。

（2）绝缘电阻测试：使用绝缘电阻测试仪对变压器的绝缘电阻进行测试，以评估其绝缘性能。

测试包括绕组对地、相间及各绕组间的绝缘电阻。

（3）介质损耗角正切值测量：通过介质损耗角正切值测量仪来测量变压器的介质损耗角正切值，以评估其绝缘性能。

（4）空载试验：在额定电压下进行空载试验，以检查变压器的空载性能。

通过测量输入输出电压、电流及功率因数等参数，评估变压器的性能。

（5）短路试验：在额定电流下进行短路试验，以检查变压器的短路性能。

通过测量输入输出电压、电流及功率因数等参数，评估变压器的性能。

（6）温升试验：在额定负荷下运行变压器，并实时监测其温度变化，以检查其温升性能。

通过与标准对比，评估变压器的性能。

（7）噪声测试：使用声级计对变压器运行时的噪声进行测试，以评估其噪声水平。

外观检查结果表明，该变压器的结构合理，部件完好无损，紧固件无松动现象，无渗漏油现象。

绝缘电阻测试结果表明，该变压器的绝缘电阻符合相关标准要求，说明其具有良好的绝缘性能。

介质损耗角正切值测量结果表明，该变压器的介质损耗角正切值在允许范围内，说明其具有良好的绝缘性能。

油浸式变压器作为电力系统的重要设备，其正常运行对于整个电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

本文对油浸式变压器故障诊断方法进行综述，详细介绍了几种常见的方法及其优劣和应用情况，并展望了未来的发展趋势。

油浸式变压器是一种常见的电力设备，其主要作用是转换和传输电力。

由于其工作环境的复杂性和高电压、大电流的运行特点，油浸式变压器常常会出现各种故障，如绕组变形、绝缘老化、过热等，这些故障不仅会影响电力系统的正常运行，严重时还可能导致设备损坏和火灾事故。

基于SVM的油浸式变压器故障诊断及定位的研究变压器是电力系统中重要的枢纽设备,它的可靠运行与整个电力系统的安全与稳定紧密相关。

为了解决应用油中溶解气体分析方法(Dissolved Gases Analysis,DGA)诊断变压器内部绝缘故障时遇到的主要技术难题,本论文提出了用于提高变压器故障诊断及故障点定位准确性和可靠性的诊断模型及实现方法。

通过仿真实验,证明了该方法的实用性及有效性。

主要研究工作如下：(1)通过对变压器绝缘油中溶解的碳氢气态化合物及其他特征气体的产生过程进行热力学理论分析,找出特征气体产生的原因、产生特征气体所需要的各种外部条件以及不同外部条件所对应的特征气体组分含量。

(2)研究并理清变压器各种类型故障的产生机理,找出不同故障给绝缘油及其它绝缘材料造成的影响,例如引起的物理、化学变化,是否会生成新物质及其成分及数量等。

(3)探寻特征气体的产生过程与变压器故障产生机理的内在联系,确定不同类型的故障对应不同特征气体组分的关系,实现故障类型与特征气体组分之间的“一一对应”关系。

(4)将支持向量机理论引入到变压器的故障诊断问题中,在对支持向量机的多类分类问题深入研究的基础上,通过分析变压器运行不正常的现象,甚至发生故障时与绝缘油中溶解性气体组分的关系,建立一种故障诊断模型。

通过实验证明,该方法能有效地确定变压器的故障类型,大大提高工作效率。

(5)引入支持向量机理论,进一步分析变压器故障与油中溶解性特征气体的组分关系,并结合变压器电气试验相关信息,将支持向量机的多类分类算法引入到故障点的定位问题中,建立一种变压器故障点定位模型。

通过仿真实验,证明该故障定位模型能够实现对变压器的故障点进行有效定位,为变压器故障点的定位
研究工作提供参考。

绝缘油色谱试验判断变压器故障摘要：目前应用广泛的是油浸式变压器，油浸式变压器是电力系统中最重要的设备之一，对整个电力系统的持续稳定运行起着重要的作用；油浸式变压器的绝缘性能直接影响变压器的使用寿命和运行状态，对油浸式变压器绝缘的综合控制和后期维护有利于电力系统的持续运行和安全；在电源方面，色谱分析是诊断变压器故障的有效方法。

关键词：绝缘油；色谱试验；变压器；运行故障引言随着智能电网的快速发展，变压器作为核心部件被广泛使用，如果运行出现故障将影响电力系统运行的安全性和可靠性，因此，有必要加强对变压器故障检测的研究，从故障检测的实际效果来看，绝缘油色谱检测技术的应用可以准确分析故障，避免设备损坏。

1.变压器故障分析1.1故障条件下产气种类在变压器正常工作的情况下，在汽油的含气量与空气的溶解度达到平衡时，变压器油的含气量为30%的氧气，70%的氮气，0.3%左右的二氧化碳，以及少量的烃气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳气体，同时，当热、电故障点温度上升时，这些特殊气体会按照键能顺序产生，以上就是产生气体的顺序。

1.2故障类型从电网运行故障来看，变压器故障主要包括过热故障、放电故障等；变压器运行故障后会产生各种气体，放电故障后主要产生甲烷和乙烯等气体，通过分析CO和CO2可以诊断变压器过热故障；变压器故障的主要特征气体是氢气，通过绝缘油的色谱测试可以准确判断故障。

变压器内部故障主要体现在热故障和电气故障两类；主要热故障为烃类气体，包括150℃及300℃以下低温过热，300℃~700℃中温过热，700℃以上高温过热，而150℃以上的热故障，包括开关接触、铁芯接地、铁芯短路、电导体过流、电导体焊接、漏磁集中，冷却油道堵塞；电气故障，主要产生氢气、甲烷和乙炔气；故障是指变压器的放电行为，包括电弧放电、火花放电、局部放电，其中电弧放电故障，大多是突然发生剧烈放电现象，使其继电器跳闸动作；火花放电故障，常发生在导线连接不良，间歇频繁放电的表现，使气体继电器，产生气体报警动作；而局部放电故障，放电形式外在表现不明显，且长期低能量放电；变压器的绝缘材料，出现老化现象，主要产生一氧化碳、二氧化碳气体；当其内部受潮时，会产生氢气。

500kV油浸式变压器典型故障的分析与处理摘要：在大型油浸式变压器运行维护工作当中，发现运行10年内的变压器故障率会很高，主要原因为主变压器及其相关设备投运后，其质量缺陷在10年内会逐步暴露出来。

在发生的故障当中，因套管劣化或损坏的原因而导致的故障占比较高。

红外测温成像技术具有非接触式测量、不受电磁干扰、测量精度高等优点，对能够通过温度反映出来的缺陷具有较高的检测能力，目前被广泛应用于现场维护检测中，逐渐成为开展状态检测的重要手段。

关键词：油浸式变压器；红外测温；套管末屏；故障分析引言电力是国民生产生活最重要的能源。

作为电力系统中的主要设备，大型电力变压器普遍采用油浸式、强迫油循环冷却或自然风冷。

不同制造厂家的产品型式基本相同，结构较为简单。

按照DL/T573-2010《电力变压器检修导则》规定，变压器大修周期一般都在10a以上［1］。

1油枕胶囊频繁破损造成绝缘油含气量快速升高大型油浸式变压器，按工艺要求投运前需进行严格的干燥、绝缘油真空过滤和热油循环，油中含气量普遍控制在0.5%以下。

变压器投入运行后，高电压场强环境会使绝缘油分解，产生的气体溶解在绝缘油中，使绝缘油含气量升高。

在不发生故障、本体各处密封良好的情况下，含气量升高速度是极为缓慢的，呈现长期缓慢升高趋势。

而油中含气量快速升高，通常都是由于外部空气直接进入导致，表现为溶解气体组分中O2、N2含量较高［2］。

变压器内高电场强度环境，极易使溶解于绝缘油中的气体析出，逐步形成气泡，附着在绝缘表面，使局部绝缘强度下降，加速变压器绝缘材料的老化速度，缩短主变压器的使用寿命，甚至造成主绝缘击穿。

国际大电网会议（CIGRE）以及GB/T7595-2008《运行中变压器油质量》均要求，500kV变压器运行中绝缘油含气量应不大于3％。

变压器本体密封缺陷，通常表现为缺陷处渗漏油。

一般通过全面的外观检查，可以较为明显的发现，并及时处理。

但对于安装在油枕内部的胶囊破损，只能进行停电检查，设备停运时间较长，严重影响设备利用率，对供电安全及供电可靠性有一定影响［3］。