胡章勇
国网山东省电力公司鄄城县供电公司，山东 菏泽 274600
摘要：变压器作为电力系统中的核心设备，承担着电压变换、电能分配和电力传输的重要任务，其正常运行是保证社会生产稳定可靠供电的基础。现实当中，变压器总是长时间带负荷运行，势必遭受各种来自电网内外的破坏因素冲击，故障与事故不可避免。加之全国跨区域联网日趋紧密，形成的网络日益庞大，变压器故障如不及时切除或修复，往往会引发链式反应，严重时可能导致大面积停电和电网瘫痪事故。针对故障检修手段、状态检修思路，研究当前在线监测与诊断技术的主要方法，为变压器故障检修与诊断提供了应对策略。
关键词：电力；变压器；故障诊断；状态检修
1 状态维修和维护的意义
电力系统正常稳定运行的重要环节之一就是电力变压器。处在发电、输电、变电、配电和用电5个部分的中间，变压器的工作本质可以看做是一种静止电机。我们都知道，变压器承担着改变电压高低的重要职责，起到传递能量和功率的作用，是电网中的核心枢纽。变压器的稳定与否直接关系到电网运行的稳定性。随着经济的快速发展，国家现代化的建设，电网的规模也日益强大，变压器的负荷也越来越重，检修和维护的问题也更加的重视。据统计，由于变压器设备导致的电网事故占到所有电网事故中的49%，所以，对变压器维修维护工作的重视是保障电网健康运行，预防用电事故发生的重要举措。另一方面来说，也是为企业和电力系统带来经济效益。因为定期的停电维修和维护对企业的经济造成一定影响，虽然是定期维修，有所预示和准备但是就避免不了对企业生产和生活产生影响。
2 电力变压器状态检修技术
2.1 基于油液气体分析技术的状态检修法
电力变压器运行时，随着部件的相互啮合摩擦，可能会使原先溶解在油质中的水蒸发变成气泡，此时油质中气体的含量及其元素成分都会发生变化，运用油色谱分析方法，可以很清楚的区分出正常运行与故障运行下油液中气体的变化，进入对其健康状态作出评估。
2.2 基于局部放电监测技术的状态检修法
局部放电检测技术是电力变压器绝缘监测的重要内容。传统局部放电检测信号频率通常<1MHz>，近年来虽因数字信号处理和计算机辅助系统等新技术的应用得到了较快地发展，但仍以传统的检测理论为基础而受其技术的限制。油中放电上升沿很陡，脉冲宽度多为NS级，能激励起>1GHz的超高频电磁信号。超高频范围(300～3000MHz)提取的局部放电信号基本上无外界干扰，可极大地提高局部放电检测(特别是在线检测)的可靠性和灵敏度。
超高频局部放电检测技术近年在一些电力设备(GIS、电机及电缆)的检测中得到应用。由于变压器绝缘结构的复杂性，目前对电力变压器局部放电超高频检测技术的 研究仍处于起步阶段。变压器故障的原因之一是介质击穿，其原因主要是局部放电(PD)。PD水平及其增长速率的明显增加，能够指示变压器内部正在发生的变化。由于局部放电能导致绝缘恶化乃至击穿，故值得进行在线监测PD参数。
2.3 基于红外热成像诊断技术的状态状态检修法
当变压器内部的引接线出现接触不良情况，或者电网负载过大，处于过负荷运行状态时，容易引起变压器内部导电回路的温度迅速升高。红外热成像技术可以利用红外探测器探测到变压器内部的红外辐射信号，在经过信号放大，可以得到其红外热图像。
2.4 离线及在线检测方法
离线检测同在线检测相比有效性和准确率都较低，在实际检测过程中也是不全面的，通常情况下离线检测是很难发现早期存在的故障隐患。为了能够真正解决问题就需要把离线检测和在线检测结合起来，二者有机结合能够实现对变压器运行状态的有效检测。在实际检测过程中还要利用先进设备和技术来进行在线检测绝缘，这样做是为避免信号衰减从而降低准确率。
3 电力系统中电气设备常见故障
3.1 机械故障
对于机械故障来讲，其主要的问题是在维护上，维修人员没有对电气设备进行定期的维护，所以使设备中的机械部件长时期处于一个工作的状态，使部件磨损、疲劳等异常现象不断涌现，最严重导致设备出现机械故障的问题。有研究学者经研究发现，该种机械在运行的过程中，电气设备的电机是处于一个各自独立的状态，所以在对其故障进行诊断的过程中，无法及时发现故障，排除故障。对于这种情况，相关的维修人员对故障点进行排查的时候不仅要具有丰富的维修经验，而且还要采用技术强的检测仪器。
3.2 油位异常
（1）假油位：运行中出现假油位的原因有油标管堵塞、油枕呼吸器堵塞、防爆管通气孔堵塞。
（2）油位过低：油位过低会引起轻瓦斯动作，严重时会引起内部绕组暴露，并使得绝缘降低。
4 常见故障及诊断
4.1 铁芯接触地面
变压器的正常触地点是铁芯，只有1个接触点。如果有2个以上的点，将形成多点触地。而变压器铁芯的多点触地会引起铁芯触地故障，这将会对变压器的运行产生影响。遇到这种问题时需要及时消除直流电流的冲击，并将铁芯触地线移除，在变压器铁芯和油箱之间，进行大电流冲击3～5次。这样可以燃烧掉铁芯的多余触地点。另外，如果变压器盖子上的定位销翻转和拆除导致了多点触地，必须翻转定位销或者拆除损坏的夹件垫脚与铁扼间的绝缘纸板。根据绝缘规范的要求，有必要更换一定厚度的新纸板。
4.2 线路绝缘
电力变压器出现绝缘故障主要是受到外界因素的影响。首先，由于电力变压器是暴漏在空气中，如果雨水渗入到电力变压器中，久而久之电力变压器的管内就会受潮，变压器内部的引线以及电线绕组就会出现绝缘事故。其次，电力变压器在安装的过程中，如果在变压器内部留有金属异物，电力变压器的内部的结构就会受到磨损，导致电力变压器绝缘事故的发生。此外，电力变压器在夏季很容易遭受雷击。如果电力变压器的性能不高，防雷击的能力不强就会引起变压器接线短路，出现绝缘事故。
4.3 接头处温度过高
当电力变压器的接头处出现温度过高的问题时，电力变压器就会立刻停止工作，一旦出现这一情况，就需要重新对电路进行连接。当前我国电力变压器的接口处大都是由铜质材料制成的，为避免在使用铜质导线或者铝制导线进行连接时发生电解现象，就需要在导线的另一端使用铝制材料的触头。就当前我国在处理电力变压器线路断路这一故障的现状来看，用的都是比较普通的连接方式，使用工具将需要连接的部分锉成平面，在保证连接处清洁的基础上把导电膏覆盖在上边，保证线路能够通电即可。
4.4 渗漏油故障检修技术
第一，全面检查配电变压器，查看渗漏油部位。当套管内油污渗出后，必须注重螺丝固定。当分接开关位置渗漏油液时，则应当开启分接开关，之后紧固内部固定螺丝。当变压器上盖出现渗漏油问题，则需要将大螺丝紧固在上盖部位；第二，检查变压器油变质情况，如果变压器油不再为淡黄色，而是成为棕色或橙色，且油液粘稠度增加，则表明油液裂化，必须净化处理变压器油液。第三，注重检查变压器内部绕组绝缘电阻，联合标准规定，通过兆欧表对绕组绝缘电阻进行测量，同时对绕组绝缘电阻满足度进行判断。如果变压器绝缘电阻满足标准值，则无需处理；若不满足，必须做好优化处理。
5 结语
由变压器故障而导致的安全问题不容小觑，若不及时处理，造成的损失是无法估量的。因此，在变压器故障发生之初就采取必要的检测与诊断手段，亦或是长期对主要故障形式进行在线监测，可以避免某些故障的进一步加深，对于提前做好预防措施具有重要的指导意义。
参考文献：
[1]王兆莲.试析电力变压器检修常见问题及处理对策研究[J].中国石油石化,2019(07):145-146.
[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆：重庆大学,2019.