油浸式电力变压器故障诊断技术

电力变压器视界 2021年11月4日浏览：1693

【摘要】 电力变压器的正常工作是电力系统安全稳定运行的重要保证，随着我国对电力系统可靠性要求的不断提高，对电力变压器的稳定性能也提出了新的要求。本文就油浸式电力变压器容易出现的故障做出分析，并对故障诊断技术做出陈述，以促进油浸式电力变压器故障诊断技术的良好发展，提高故障诊断的效率。

【关键词】 油浸式电力变压器；常见故障；故障诊断技术

油浸式电力变压器是我国较为常见的一种电力变压器，通过对油浸式电力变压器常见故障和故障诊断技术的分析，可以加强对常见故障的了解与掌握，学会科学有效的故障诊断方法，便于及时发现油浸式电力变压器的故障隐患，进而采取相应的措施来对故障进行处理，延长设备的使用周期。

一、油浸式电力变压器常见故障

（一）油位异常

油位异常是油浸式电力变压器最常见的一种故障。首先，胶囊式储油柜油位异常，其引起原因有多种，比如压油袋老化、呼吸管道受到呼气器堵塞造成管道不畅、储油柜上的视察窗等部位密封不严实、检修或安装时操作不当致使储油柜里有残留的气体以及往油表内添加变压器油的油量不合适等；其次，隔膜式储油柜油位异常，是由于隔膜破裂致使油位计归零、连杆弯曲使隔膜移动与指针实际偏转不对应，或者浮球破裂导致油位计显示低于实际油位等原因造成的。

（二）声音异常

油浸式电力变压器的声音异常主要发生在变压器自身运行过程中。首先，变压器运行过载时负荷变化过大，加上谐波作用，会发出“咯咯”的不连续声音或者“哇哇”的声响；变压器内部的螺丝或者零件出现松动，也容易使声音变大且有伴随有杂音等；变压器绕组短路时，可能出现水沸腾的异响；变压器的高压套管表面釉质脱落或产生裂纹时，会发出“嘶嘶”的声音；变压器的分支开关或者跌落式熔断器接触不良时，则会产生“噼啪”或者“嘶嘶”声；电网中出现电磁共振或单相接地时，则会发出尖锐的声音。

（三）变压器渗漏油故障

变压器渗漏油是指变压器表面出现油迹或者油珠的现象，容易出现渗漏油的部位主要有套管上部、箱沿的密封接头处、箱体及箱沿的焊缝处、法兰盘的焊缝处、油门丝堵的密封部位以及油位计、温度计的密封处等。由渗漏油的部位可以分析出，致使变压器渗漏油故障的原因是焊缝处焊接质量不高和密封处密封水平较低。另外，配合面精度不够、螺丝出现乱扣以及铸铁件有沙眼也会导致变压器渗漏油故障。

（四）气味或颜色异常

油浸式变压器的异常气味或颜色是由于内部出现零件脱落、放电、破损等问题而造成的。比如：套管接线端部固定位置出现松动时，接触面会出现严重的氧化现象，破坏接线头、线卡表面上的镀层，使其不再有光泽，颜色变暗；油泵、冷却风扇烧毁会发出烧焦的气味；套管污损会出现电晕、闪络，继而产生臭氧味。

（五）绝缘受潮故障

绝缘受潮是由于变压器运行的环境湿度较大或运行中内部出现液体蒸发而引起的。首先，变压器暴露在空气中或注油前真空处理不到位会引发绝缘受潮；其次，设备制造周期较短，还未充分干燥就投入使用，引起变压器绕组绝缘降低；第三，变压器本体或附件与空气接触部位的密封性不够，致使水分进入，造成绝缘受潮。

（六）热故障

变压器的热故障多是超温现象，主要是指变压器正常工作的情况下，油温比平时正常温度高出10℃以上，或者在负载没有变化的情况下，油温持续升高的现象。这种现象多是由于变压器内部出现异常造成的，比如线圈的绕组层或者匝间出现短路产生发热，铁芯多点与地面连接导致铁芯过热等。另外，超负荷运转、温度表、冷却器等故障等也会造成变压器温度的异常。

二、油浸式电力变压器故障诊断技术

（一）油色谱分析法

油色谱分析法的原理是所有的特定烃类气体的产生速率会随温度变化而变化，其工作原理是变压器正常运行时，变压器油和固体绝缘会分解产生极少量的烃类以及CO、CO2等气体，而当变压器出现热故障、内部绝缘受潮故障或放电性故障时，这些气体的含量会发生变化。而不同故障发生变化的气体种类不同，所以可以通过气体发生变化情况来具体分析判断变压器发生故障的类型及位置。

使用油色谱分析法诊断变压器内部故障时，需要分析气体产生的原因及变化情况，进而判断有无故障及故障的具体类型，如电弧放电、局部放电、火花放电等。在判断了故障类型后，对故障的详细状况进行了解，比如故障回路的严重程度以及故障是否会继续加重等，然后向调度人员反应，决定是否维修[4]。运行中的油浸式变压器，一般半年作一次油样检查分析。

（二）红外成像检测技术

红外成像检测技术是利用红外测温仪、红外热像仪和红外热电视等设备，在不接触电气设备和不影响电气设备正常运行的情况下，对其绝缘故障进行诊断的方法。比如对导体连接不良的检测，由于变压器与外部载流导体连接不良或松动，会使电阻增大引起局部过热，利用红外成像检测时出现以故障点为中心的热像；当变压器的潜油泵出现过热故障时，红外成像检测会在油泵相连的外置出现一个明显的热区。

（三）超声波检测

超声波检测方法是通过超声波技术采集局部放电、故障放电时的声波，并将声波转换为电信号，然后通过对电信号的分析来对故障进行分析。其优点在于能够快速对故障发生位置进行定位，并有效避免电磁干扰的影响，其缺点是放电源和超声波探头之间互相作用是非常复杂的，致使超声信号传播发生失真。因此，超声波检测技术通常用于故障辅助诊断。

（四）电阻检测法

电阻检测法多用于电力变压器绕组和绝缘电阻的故障检测，它能够检测绕组匝间短路、分接开关接触、绕组断股、接头接触不良等故障，也可以对各相绕组直流电阻的平衡、调压开关档位的正确与否做出判断，还可以对变压器绝缘整体受潮、劣化和绝缘贯穿性缺陷等进行灵敏反应。

（五）RIV检测法

RIV检测法是针对局部放电会产生无线电干扰的现象而使用的。通常采用无线电电压干扰仪对局部放电产生的无线电控制或无线电通讯干扰的检测，来判断故障情况。另外，还可以通过接收线圈来接受局部放电发出的电波，根据不同的测试对象情况，来决定选频放大器的中心频率。

（六）脉冲电流检测法

脉冲电流检测法的原理是将测量阻抗接入到测量回路中，检测局部放电引起的脉冲电流信号，取得局部放电次数、放电相位以及放电量等基本信息，从而有效地判断出局部放电故障情况。主要用于检测变压器套管、外壳接地线、铁芯接地线、末屏接地线和绕组等的局部放电故障。由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、分辨率和准确度等都有影响，因此在试验的电容量较大时，会受到耦合阻抗的限制，降低测试仪器的测量灵敏度。

三、结语

油浸式电力变压器的故障会影响电网安全运行，严重时会造成电力系统长时间的停电现象，给社会经济发展和人们日常生活造成影响。而油浸式电力变压器故障的产生原因是比较复杂的，这就需要能够合理利用故障诊断技术来进行判断，以便可以及时排除故障，更好地保证电力系统的可靠运行。

来源：变压器技术