基于信息融合技术变压器的故障检测综述
基于信息融合技术变压器的故障检测
摘要:电力变压器故障的多样性、不确定性和各种故障之间联系的复杂性构成了故障诊断技术上的难点,仅靠单一的故障特征量和诊断方法无法完成诊断任务。把信息融合引入变压器故障诊断中,将油色谱分析与电气试验等其他信息相结合,建立基于信息融合技术的变压器故障诊断模型。对变压器故障进行分层决策,不仅能判定故障性质,还能初步判定故障部位,提高故障诊断结果的准确性,最大限度地减小不确定性。
关键词:信息融合;变压器;故障诊断
Abstract:As the faultinformation of power transformers has characteristics such as complementarities,redundancy and uncertainty,the diagnosis task can t be finished by the simple fault characteristic vector and the diagnosis method.The basic ideas of information fusion are introduced and DGA(Dissolved Gas Analysis)is combined tightly with other information such as the results of conventional electrical test of power transformer.The power transformerfault diagnosismodel based on information fusion is built.The models can diagnose both fault property and fault spot,so as to improve reliability and lower uncertainty in fault diagnosis.
Key words:information fusion;power transformer;fault diagnosis
绪论
变压器是输变电系统中最重要的设备之一,其工况好坏直接影响系统安全。变压器故障诊断过程之根本目的是获取变压器运行时的状态信息,并对变压器性能进行评价。但如何对大量信息进行处理和综合利用是变压器故障诊断技术重点研究问题。
信息融合技术是当前迅速发展起来的热门技术,在人工智能、目标识别、医学诊断等领域已得到广泛应用,但在变压器故障诊断领域,仍处在初级阶段。本文在对大型变压器故障诊断信息进行分类基础上,提出基于信息融合的诊断思想,论述了变压器故障诊断中信息融合技术利用的方法和技术手段。
第一章变压器故障检测与信息融合技术的结合概况
1变压器故障诊断信息分类和综合应用
1.1变压器故障诊断信息分类
变压器故障诊断过程中,可用变压器信息很多,归类如下:
(1)溶解在变压器油中的特征气体含量及产气速率:用各种(低分子化合物)烃类气体在变压器油中单位体积含量及产生速率来分析、探测变压器内部局部放电情况,并通过油色谱分析法(三比值法、四比值法、特征气体法)初步分析变压器故障,此法可简单反映变压器内部局部放电的水平。
(2)微水分析法:最初用把栅场效应管作变压器油中溶解氢气监测传感器,后来用催化燃烧测试技术测量油中游离氢含量和微水含量,从而了解变压器内部绝缘状况(由于游离态气泡含水分、杂质等容易产生油中悬浮电位,继而产生电小桥导致击穿电压下降,对变压器危害甚大)。此法只能对变压器监测起片面作用。
(3)温度监测法二主要测油温和绕组热点温度,反映变压器安全热效应。
(4)直流及绕组电阻测量:绕组、直流电阻的测量可方便有效的考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况,反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关及导线接头接触不良等。实际上它也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确。单纯依靠绝缘电阻绝对值大小对绕组绝缘作出判断,其灵敏度、有效性较低。故必须结合吸收比或极化指数、介质损耗因数和泄漏电流试验,才能对其做出真正可靠的绝缘试验。
(5)其他:变压器本身的部分电气特性,如电压、电流值等,甚至变压器工作噪声也能为变压器故障诊断提供有效信息。
1.2变压器故障诊断信息综合利用
变压器故障诊断应充分利用各种信息,不应局限于一种信息。从诊断学角度来看,诊断信息都是模糊、不精确的。诊断对象用一方面信息来反映其状态行为都是不完整的,只有从多方面获得关于同一对象的多维信息,并融合利用,才能对变压器进行更可靠、准确的监测与诊断。
2信息融合技术
信息融合是将来自不同信息源的信息进行处理,信息集成是将各级信息融合过程进行合成。两过程最终目的是通过对多传感器(多源)信息协同利用以产生对
被测对象或过程的最佳估计。多传感器信息融合的优点表现在信息冗余性、容错性、互补性、实时性和低成本性。系统信息融合相对信息表征分3类。
(l)数据层融合
数据层融合法中,匹配的传感器数据直接融合,而后对融合的数据进行特征提取和状态(属性)说明。实现数据层融合的传感器必须是相同的或匹配的,在原始数据上实现关联,且保证同一目标或状态的数据进行融合,传感器原始数据融合后,识别的处理等价于对单传感器信息处理。最简单、最直观的数据层融合法是算术平均和加权平均法。
(2)特征层融合
特征层状态属性融合就是特征层联合识别,它实际是模式识别。多传感器系统为识别提供比单传感器更多的有关目标(状态)的特征信息,增大了特征空间维数。具体融合法是模式识别相应技术,只是在融合前,融合系统首先对传感器数据进行预处理以完成特征提取及数据配准。即通过传感器信息变换,把各传感器输入数据变换成统一的数据表达形式(即具有相同的数据结构),在数据配准后,还必须对特征进行关联处理,对目标(状态)进行的融合识别,就是基于关联后的联合特征矢量。具体实现技术包括参量模板法、特征压缩和聚类分析、人工神经网络及基于知识的技术等。
(3)决策层融合
决策层融合通过关联处理、决策层融合判决,最终获得联合推断结果。决策层融合输出是1个联合决策结果。所用主要方法有Bayesian推断、Dempster一Shaefr证据理论、模糊集理论、专家系统等。
多传感器信息融合技术故障诊断过程是根据从对象某些检测得到的故障特征(故障模式),经信息融合分析处理,判断是否存在故障及查找故障源的过程。3信息融合的变压器故障诊断系统结构
根据变压器故障及信息融合技术特点,在变压器故障系统中,用图1信息融合故障诊断模型。
3.1数据采掘技术
数据采掘是从数据库中抽取隐含的、以前未知的、潜在有用信息的过程。被开采出来的知识,能用于信息管理、查询处理、决策支持、过程控制及其它应用。数据采掘所要发现的典型知识包括相关、分类、分簇等规则和序列模式等。
3.2基于数据层融合的故障报警数据层信息融合是信息融合和故障诊断的低层形态。主要完成数据标准化及数据越界报警功能。对变压器某些故障模式,
在二元假设前提下,把观测空间分割成Z
0和Z
1
2个区域。当传感器信息(或转换
后的特征量)处于Z
中时,可假定为故障没发生,否则判定故障发生。选取适当的判决域,使重复试验中错误概率最小。
3.3基于特征层与决策层数据融合的故障诊断
特征层融合需检测层的融合结果及有关诊断对象描述的诊断知识融合结果。诊断知识来源包括先验的各种知识及通过数据采掘系统得到的有关对象运行的新知识。故障发生时,不能确定故障发生个数,无法判定观测数据是由真实故障还是由噪声、干扰等产生的。这些不确定因素破坏了观测数据与故障源之间的关系,需进行特征层信息融合,即故障诊断。
决策层融合信息来源是特征层的数据融合结果和对策知识融合的结果,根据决策层数据融合结果,可采取相应故障状态下的对策。
特征层和决策层信息融合在本系统中基于同一套专家系统和数据采掘模块运作;同时,给出故障诊断结果和提出相应故障对策,将其合为一层进行设计。
3.4故障诊断信息融合过程描述
(1)对来自于传感器的特征量进行有效性分析,排除坏数据对诊断过程不利影响。
(2)对特征数据进行标准化处理,形成统一特征表述,以便数据匹配和特征关联一致性,保证信息融合成功。
(3)利用基于故障机理内在因素的专家系统,用匹配知识规则,引入模糊推理,从而得到特征信息与变压器故障信息间关联性质,完成故障初步诊断。
(4)通过人机接口,由操作人员提供环境信息,并对诊断结果进行校正与核实。
(5)诊断过程完成后,其典型案例要存入数据库,通过必要数据采掘为以后决策融合作必要准备。
4变压器故障检测一般流程
5本章小结
变压器故障诊断过程实质上是对反映变压器运行状态的多源信息进行获取、融合并加以利用的过程。因此,向多传感器信息融合发展是变压器故障诊断发展的必然之路。本文在分析变压器故障诊断和信息融合技术特点基础上,提出具有数据采掘功能的基于信息融合技术的变压器故障诊断系统一般模型及实现技术,实践证明,信息融合技术用于变压器故障诊断,将提高诊断的可靠性和准确性。
第二章多传感器信息融合与层次分类故障检测模型
对于信息融合技术在变压器故障检测上的应用，清华大学在大型变压器和电机的局部放电监测中,对取样电流传感器进行了深入探讨[1],并引入了新的故障特征识别方法[2],数字形态学也被引入用于提取监测信息的波形特征[3];此外,西安交通大学在变压器的监测中,尝试了将油中气体分析与电气试验结果相结合的综合诊断方法[4]。这些都在很大程度上对在线监测与故障诊断技术的发展起了促进作用。将信息融合的基本思想引入变压器故障诊断中,可以提高故障诊断结果的可靠性,最大限度地减小不确定性。
1多传感器信息融合技术
多传感器信息融合技术将来自不同信息源的信息进行处理,最终目的通过对多传感器(多源)信息的协同利用,产生对被测对象或过程的最佳估计[5]。目前,该技术已应用在智能制造、过程监测、机器人、导航、目标识别、医学诊断等领域,但在电力系统仍处在初级阶段,还需要进行深入的研究和探讨。如电网运行与控制、电力设备状态监测、故障诊断技术和电力调度等,利用数据集成与信息融合技术进行故障诊断,可以提高故障诊断的可靠性[6]。
信息融合具有数据层、特征层、决策层三个层次,它能将来自多传感器或多源的信息和数据进行综合处理,从而得出更为准确、可靠的结论,可根据不同的应用背景选择相应的融合层次和算法。对于电力变压器通过研究油色谱分析基础上的信息融合技术,将油色谱分析与电气试验等其他信息相结合,建立基于信息融合技术的变压器故障诊断模型,对变压器故障进行分层决策,不仅能判定故障性质,还能初步判定故障部位。
Shafer指出,证据对某一命题A的影响,必须包括至少两条信息:A的置信度,它的否命题的置信度。这两条信息用命题的置信度和似真度表示。对于所有的 ,有如下的定义:
定义设m
1和m
2
是2Ω上的两个相互独立的基本概率赋值,焦元分别为
A 1, … ,A
k
和B
1
,… ,B
r.
又设则:m(C)=
上式中,若K
1
≠1,则m确定一个基本概率赋值;若K
1
=1,则认为m
1
,m
2
矛盾,不
能对基本概率赋值进行组合;K
1
1时,对高度冲突的证据进行正则化处理将会导致与直觉相悖的结果。
定理1 设e
1,e
2
, … ,e
m
为m个证据,对于e
j
(j≤m),如果是识别
框架Θ上的mass函数,P(e
j )是e
j
的概率,则:
2基于层次分类变压器故障诊断模型
准确的故障诊断需要多源信息的支持,即对诊断的要求越高,越需要各方面的信息。为适应变压器的故障诊断信息“多层次”的特点,提出分级决策模型,逐步寻找支持信息,使变压器的故障诊断不断深入,逐渐靠近故障的真实情况;另一方面,采用分级决策也降低识别框架的复杂程度,减少证据组合的运算量,从而提高了证据推理的效率,基于证据理论的变压器故障诊断分层决策模型,如图2所示。
图2 基于证据理论的变压器故障诊断分层决策模型（1)一级决策融合一级诊断的目标是要确定是否有故障发生,以及确定故障类型。这一层的诊断分析是直接在对变压器的运行状况实行在线监测的基础上进行。油中溶解气体分析技术是目前对油浸变压器进行故障诊断最方便、最
有效的手段之一,这一级融合故障诊断建立在油中溶解气体分析的基础上。异常现象、气体注意值、产气速率、降负荷运行后气体含量测定结果均是偏重于对变压器的状态监测,判定是否有故障发生;在证据存在的情况下,利用关键气体法及新导则IEC-60599对故障进行判定;对判定结果进行一级融合,从而确定故障类型。
一级融合的证据空间E={e
i },i=0,1, … ,n,其中e
i
表示“降负荷运行后气
体含量测定结果”,“关键气体法”,“新导则IEC-60599诊断”等,根据实际证
据存在,选择合适的证据组成证据空间;一级融合的识别框架为Θ0= {F
0,F
1
,F
2
},
其中,F
0,F
1
,F
2
分别表示“无故障”,“放电故障”,“过热故障”。
（2)二级故障诊断决策融合二级诊断决策,即在一级决策的基础上,继续寻找相应的证据,对故障部位进一步判别,使故障诊断的结论逐步准确、精细,对应于识别框架的细化,这种细化使得故障判决的层次更加分明,从而获得关于故障点的更详尽的信息。
在对变压器故障部位进行深入研究的基础上,确定故障部位判定的分层识别
框架。第一层识别框架Θ
1={G
1
,G
2
,G
3
,G
4
,G
5
},其中,G
1
,G
2
,G
3
,G
4
,G
5
分别表示涉及“固
体绝缘的放电”,“不涉及固体绝缘的放电”,“导电回路过热”,“导磁回路过热”,“受潮,非正常老化等”。这一层的判定建立在一级决策融合的基础上,将故障部位粗分,确定故障部位大概的范围。
根据故障发生的部位、原因,分别将前述粗分时的G
1,G
2
,G
3
,G
4
,G
5
进行进一步
的细化,在识别Θ
1的基础上,考虑到Θ
1
中各种故障的支持证据间有很强的独立
性,将框架作进一步细化是合适的;在足够多证据的支持下,判决的结果将更加准确,这对故障排除和变压器维修更有指导意义,变压器故障分层定位模型,如图3所示。
图3 变压器故障分层定位模型
G1={h
1,h
2
,h
3
},h
1
,h
2
,h
3
分别代表围屏放电,引线闪络,匝间短
路;G
2={h
4
,h
5
,h
6
},h
4
,h
5
,h
6
分别代表悬浮放电,油中局放,分接开关渗漏
油;G
3={h
7
,h
8
,h
9
},h
7
,h
8
,h
9
分别代表绕组过热,分接开关故障,引线故
障;G
4={h
10
,h
11
,h
12
},h
10
,h
11
,h
12
分别代表铁芯多点接地,漏磁及局部发热,油流受阻
过热;G
5
代表变压器进水受潮,非正常老化等其他。
这一层判定中需要离线试验的相关证据,再将这些证据利用D-S法则进行融合,从而推理出故障部位。
3实例分析
某主变型号为SFZ
9
-31500 110,油重11.2 t,1997年4月投产。2000年3月25日发现主变油温达65℃ ,与当时所带20 000 kVA负荷及18℃的环境温度不符,判断主变内部可能存在过热性故障。该变压器的油中溶解气体分析结果,见表1[7]。
表1 某故障变压器油中溶解气体分析结果(×10-6)
诊断步骤如下:
①一级决策的识别框架为Θ
0= {F
,F
1
,F
2
},证据空间E= {e
1
,e
2
,e
3
},其
中,e
1,e
2
,e
3
,分别表示降负荷运行后气体含量测定结果(设为m
l
),关键气体法(设
为m
2),新导则IEC-60599诊断(设为m
3
)。
e
1
表示改为带1/3负荷运行后气体含量仍然在增加,由此可见确有故障存在
(证据置信度C);e
2表示关键气体法显示油纸过热(证据置信度C);e
3
表示新导则
IEC-60599诊断,判定为T≥700℃的高温过热故障(证据置信度C)。
②在对证据进行深入评估分析的基础上,得到参与一级决策融合的条件mass函数,见表2。
表2 一级决策mass函数
根据定理结合先验概率经过融合后的结果为:F
1
(放电故障)置信度为0,即不
变压器油故障的在线检测与诊断
引言 在线监测技术是分析目前对电力变压器进行故障诊断最方便、有效的手段之一。在线检测技术极大地提高绝缘诊断的效率和准确性同时还可节约大量的人力和物力的损耗。并且，根据被测设备的当前工作数据，结合过去的经验，用先进的方法及时而全面地进行综合分析判断，为捕捉早期潜伏性故障隐患提供指导。在线监测是保障电力系统正常运行和工作的重要环节之一，它可以为设备的故障提早发出警示，以确保电网的安全运行。 大型变压器一般都为油浸式变压器，采用油纸绝缘结构。油在变压器当中起到绝缘和冷却的作用。变压器在运行过程中，由于热和电的作用，变压器油会逐渐老化并分解产生少量的低分子烃(氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烯)等气体，当存在潜伏性故障时，会加快这些气体的产生速度，因此要监视变压器的运行状态，利用离线和在线技术对油中气体的定性定量分析，其意义是十分重要的，实践证明，也是非常有效的手段。 1、变压器油质劣化因素及其对策 1.1变压器油劣化因素 (1)设备条件。变压器设备设计制造采用小间隰，运行中易出现热点，不仅促使固体绝缘材料老化，也加速油的老化。一般温度从60一70℃起，每增加10°c油氧化速度约增加一倍。另外，设备的严密性不够，漏进水分，会促进油的老化，选用固体绝缘材料不当，与油的相溶性不好，也会促进油的老化，所以设备设计和选用绝缘材料都对油的使用寿命有影响。 (2)运行条件。变压器、电抗器等充油电气设备如在正常条件下运行，一般油品都应有一定的氧化安定性，但当设备超负荷运行或出现局部过热，油温增高时，油的老化相应加速。 (3)污染问题。新油注入设备时，都要通过真空精密过滤、脱气、脱水和除去杂质。当清洁干燥油注入设备后，油的介质损耗因数有时会增大，甚至超过运行中规定2％的最低限值。 (4)运行中维护。运行中油的维护很重要，目前变压器大部分不是全密封，如果呼吸器内的干燥剂失效不能及时更换，将潮气带人油内，油内抗吸附剂失效后，未能及时补加，会促使油的氧化变质。 1.2 对策 综上所述。影响变压器油质劣化的因素是多方面的。既有人的因素，也有设备因素，但归根结底是人的因素。只要充分认识油质对设备安全、经济运行的重要关系，增强责任感和事业心，那么不论设备问题，还是管理问题都会迎刃而解，就油质对策，在此不妨提出几点看法： (1)积极推广应用新技术，彻底改变变压器因密封不严而产生漏油的弊端； (2)加强管理，完善油务监督； (3)充分发挥油处理设备的作用； (4)完善新油的入库检验制度和变压器油的保管、发放(领用制度)规定； (5)加强变压器油务监督管理。 为使变压器油运行良好，这就要求变压器油具有较高的闪点、击穿电压、界面张力、水溶性酸ph值，同时保持较低的水分、介质损耗因数、酸值，同时还要求变压器油透明、无杂质或悬浮物，月前变k器用油的牌号以25号居多，其技术标准和运行要求如下表所示 2 、故障在线检测与诊断 在线监测技术中，由各种传感器所采集的信号，经过必要的转换和处理后，统一送进数据处理系统进行分析，综合分析判断后输出结果。如发现异常，可警 报或进行相应的操作，也可以与上一级检测中心相连[1]，如图1一1所示。 2.1在线检测的原理与方法 由于温度对油中微水含量的变化状态及传感器测量过程的影响，所以为了精确地在线测量由衷的油中的微水含量，需要将温度传感器和温度传感器安装在变压器的油流回路中，同时对温度和温度信号采样，以便真实的反应油中的微水含量。 对变压器中微水含量实施在线监测时，传感器是其中非常关键的部分，用于油中微水含量在线监测的传感器需要承受变压器苛刻的运行环境，这包括100℃的顶层最高温度和140℃的最热点温度，与传统的醋酸纤维系湿敏材料相比，聚酰亚胺是一种耐热性非常好的湿敏材料，由于其具有一个高度芳香化结构，在－200℃～＋400℃都有稳定的物理、化学性质，具有较强的抗化学腐蚀性，能很好地适应变压器的热油环境。聚酰亚胺的分子结构中含有酰亚胺环，具有一定的吸湿性，且吸水后其相对介电
基于信息融合技术变压器的故障检测
基于信息融合技术变压器的故障检测 摘要:电力变压器故障的多样性、不确定性和各种故障之间联系的复杂性构成了故障诊断技术上的难点,仅靠单一的故障特征量和诊断方法无法完成诊断任务。把信息融合引入变压器故障诊断中,将油色谱分析与电气试验等其他信息相结合,建立基于信息融合技术的变压器故障诊断模型。对变压器故障进行分层决策,不仅能判定故障性质,还能初步判定故障部位,提高故障诊断结果的准确性,最大限度地减小不确定性。 关键词:信息融合;变压器;故障诊断 Abstract:As the faultinformation of power transformers has characteristics such as complementarities,redundancy and uncertainty,the diagnosis task can t be finished by the simple fault characteristic vector and the diagnosis method.The basic ideas of information fusion are introduced and DGA(Dissolved Gas Analysis)is combined tightly with other information such as the results of conventional electrical test of power transformer.The power transformerfault diagnosismodel based on information fusion is built.The models can diagnose both fault property and fault spot,so as to improve reliability and lower uncertainty in fault diagnosis. Key words:information fusion;power transformer;fault diagnosis
变压器故障检测系统毕业论文
变压器故障检测系统 摘要 大型电力变压器是电力系统中重要的和昂贵的设备之一，其运行状态直接影响系统的安全性。目前，电力系统的检修体制正由定期检修向状态检修转变，而状态检修是以了解设备的运行状态为基础的。要了解设备状态，就需要对设备信息进行分析诊断。本文的工作就是在这一背景下开展的，其意义在于为电力变压器的检修提供技术支持。本文是从变压器的故障原因、类型以及分析入手，介绍了现今国外主要研究的基于变压器油中气体的故障诊断方法。 在系统的硬件部分，本文以ATmega8单片机为核心，将采集来的电压、电流、温度和气体等模拟量信号经过A/D转换器转换为数字量信号后送入单片机系统中进行处理，通过处理的结果来判断变压器是否含有故障以及故障的类型等。同时本系统也设置了电流保护、差动保护和气体保护等继电保护来防止因短路故障或不正常运行状态照成变压器的损坏，提高供电可靠性。在系统的软件部分，本文运用C语言编写软件程序，使之能够识别并处理从传感器传来的电信号，然后通过人机交互界面显示出来，近而使人能够很轻易判断故障类型。 关键词：变压器故障油气体分析单片机继电保护
Transformer malfunction detection system Abstract In the electrical power system, the large-scale power transformer is one of the important and expensive equipment, it’s running status direct influence system security. At present, the electrical power system overhaul system is transforming by the preventive maintenance to the condition overhaul, but the condition overhaul is take understands the equipment the running status as the foundation.Must understand the equipment condition, needs to carry on the analysis diagnosis to the equipment information. This article work is develops under this background, its significance lies in for the power transformer condition overhaul provides the technical support.This article is from the transformer breakdown reason, the type and the analysis obtains, introduced the nowadays domestic and foreign main research based on the transformer oil in the gas breakdown diagnosis method. Are partial in the system hardware, this article take the ATmega8 MCU as a core, use the gather simulation signal likes voltage, electric current, temperature, gas and so on, to transform after ADC for the digital quantity, and then signal sends in the MCU system to process,
电力变压器状态评估及故障诊断方法
电力变压器状态评估及故障诊断方法 发表时间：2017-05-26T15:26:45.210Z 来源：《电力设备》2017年第5期作者：李东 [导读] 摘要：电力变压器是我国电力系统中的核心设备，其运行状态直接影响了整个电力系统的运行，是居民和工业用电的可靠保障。 （江苏省电力公司无锡供电公司 214000） 摘要：电力变压器是我国电力系统中的核心设备，其运行状态直接影响了整个电力系统的运行，是居民和工业用电的可靠保障。电力变压器已广泛应用于电力系统中，如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断，并及时采取正确的措施进行处理，对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。因此在建设电力系统时，一定要采购质量过硬，运行可靠的变压器，同时还要对变压器的运行状态参数进行检测，及时发现和预测变压器可能出现的故障，提前采取措施，避免发生事故。 关键词：电力变压器；状态评估；故障诊断方法 1 引言 电力变压器已广泛应用于电力系统中，是电力系统中重要的设备之一。因此，如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断，并及时采取正确的措施进行处理，对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。由于变压器的绝缘材料长期工作在高温高压条件下，其物理、化学和机电等各方面的性能逐渐下降，导致绝缘损坏，进而造成事故的发生。引发变压器故障和事故的原因是多方面的，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化，已成为导致变压器发生故障的主要因素。 2 电力变压器评估需要的状态参量 电力系统的变压器运行状态的正常与否，可以通过变压器的运行状态参数来判断，因此研究变压器的运行状态参数，就非常有必要。通过研究分析变压器的运行状态参数，不仅可以判断其运行状态，还能预测变压器的使用寿命，以便于提早做计划。下面介绍几种分析判断变压器运行状态参数的方法：电力变压器的电气试验项目。通过电气试验可以获得系统中变压器的一些绝缘及电气参数，通过这些参数可以判断出设备的运行状态包括电流、电阻、发热量、功耗等。油气中溶解的气体。变压器都是工作在油箱中，被导热油淹没。通过放射性映射功能来检测油的挥发气体可以判断变压器的运行状态，主要是通过空气中油气的比重根据相关的公式来获得变压器参数。其他因素。前面两种方式是监控变压器状态的主要手段，其他的方法都可以归结为其他因素，主要包括设备的备件属性、设备运行记录、设备工作环境记录等。通过对这些参数和数据的收集分析，可以得到变压器的运行状态，预测其可以发生的潜在隐患。 3 电力变压器状态评估方法 3.1 油色谱分析判断 若变压器油色谱分析有异常时，可采用的针对性检测方法有：检测变压器绕组的直流电阻，铁芯的绝缘电阻和铁芯接地电流，空载损耗和空载电流，在运行中进行油色谱和局部放电追踪监测，检查变压器潜油泵及相关附件运行中的状态，用红外测温仪检测运行中变压器的油箱表面温度分布及套管端部接头温度，进行绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄露电流等绝缘特性试验，绝缘油的击穿电压、油介质损耗、油中含水量、油中含气量等检测，变压器运行或停电后的局部放电检测，绝缘油中糖醛含量及绝缘纸材聚合度检测，交流耐压试验检测。 3.2 温度检测 通过对变压器本身及辅助设备的温度进行监测，可以及时发现变压器的工作状态是否稳定。变压器的温度最直接可以通过检测导热油色谱来判断。 3.3 测量局部放电量实验 变压器的局部放电量实验主要有两种方式：带电监测和停电监测。不停电监测所采用的方法有超声法和电测法，这两种方法可以在不影响变压器正常运行的情况下进行，超声波法就是通过监测局部放电产生的超声波信号，电测法监测的是局部放电产生的电脉冲信号。停电监测的方法就非常容易理解了，具体方式跟前面提到的试验相似。测量局部放电量实验只能从定性角度进行监测，在定量方面还无法做到足够的准确性。 3.4 变压器振动及噪声异常 若发现变压器振动及噪声异常，则要进行振动检测，噪声检测，油色谱分析，变压器阻抗电压测量，进行空载试验，测量三相空载电流和空载损耗值，以此判断变压器的铁芯硅钢片之间有无故障或磁路有无短路以及绕组短路故障等现象。 4 电力变压器故障的诊断方法 4.1 变压器漏油 变压器漏油是一个对变压器安全运行造成巨大影响的事故，如果发生漏油，将直接导致变压器运行瘫痪，产生环境污染，给企业带来巨大的经济损失，影响国民经济生活。变压器漏油根据大量的经验总结，主要发生在两个位置，一个是油箱的焊接处，一个是油箱的防爆管。防爆管由于结构中存在一个玻璃膜，在变压器运行时产生震动，震动会将玻璃膜震破碎，如果不能及时发现，就会造成漏油的后果。因此后期可以通过加装调压阀来取消安装防爆管所带来的隐患。焊接处漏油往往是因为焊接质量不过关造成，因此一方面要加强焊接工艺，另一方面要加强巡检，及时发现及时处理。 4.2 变压器接头过热 变压器在设计时就按照接头过热，自动熔断的机制进行设计，这是一种保护变压器不被烧坏的方式。但是为了让变压器在发生接头过热后，能继续恢复工作，可以用下面两种方法：普通链接。虽然变压器的设计是过热熔断，但是变压器工作起来难免发热，因此需要对接头的过热熔断机制接头换成普通连接，这样就能保证过热也能连接，使变压器继续工作。铜质或铝质的电线连接变压器的接头都是采用的铜材质，但是铜材质在潮湿的环境内会发生电解反应，所以同接头无法与铝接头相连接，所有可以通过给变压器加装一端铜接头一端铝接头的接线，就可以解决连接问题。 4.3 变压器铁芯多处接地 根据国家标准规定，电力变压器的铁芯位置，只允许有一个位置接地，如果铁芯的接地位置超过一个，就会使铁芯停止工作，导致变压器不能正常运行。针对变压器铁芯出现多处接地的现象，可以通过对铁芯和变压器油箱上施加直流电冲击，将接地线全部烧断，为了确保接地线完全烧断，可以多次电冲击。另外就是停机，打开油箱检测，发现多余的接地线，剪除多余的接地线。
电力变压器的故障诊断分析
电力变压器的故障诊断分析
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学号________________ 密级________________ 大学本科毕业论文 电力变压器的故障诊断分析 院（系）名称： 专业名称： 学生姓名： 指导教师： 二○一一年十月
郑重申明 本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名：日期：
BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY Power transformer fault diagnosis and analysis College ： Subject ： Name ： Director ： Oct 2011
目录 摘要 (7) 第一章电力变压器故障检测绪论 (9) 1.1造成变压器故障的原因 .................... 7错误!未定义书签。 1.2变压器故障的种类 (8) 第二章电力变压器故障检测的现状 (9) 第三章目前电力变压器故障检测存在的问题. (11) 第四章电力变压器故障诊断的方法 (12) 4.1油中溶解气体分析法 (12) 4.1.1单项成分超标分析法 (13) 4.1.2特征气体色谱的分析和判断 (13) 4.2 在线检测技术 (14) 4.2.1 局部放电在线监测 (15) 4.2.1油中气体含量的在线监测 (16) 4.4.3绕组故障的在线监测 (17) 4.3 建立完备的变压器历史资料库 (18) 结束语 (20) 参考文献 (21) 致 谢 (22)
电力变压器状态评估及故障诊断方法研究 杜育红
电力变压器状态评估及故障诊断方法研究杜育红 发表时间：2018-12-24T17:03:13.040Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：杜育红杜爽[导读] 摘要：负责转换电网能量以及传输电网能量的电力变压器，在整个电力传输系统中占据着很重要的地位。 沈阳昊诚电气有限公司辽宁沈阳 110027 摘要：负责转换电网能量以及传输电网能量的电力变压器，在整个电力传输系统中占据着很重要的地位。不难发现，电力变压器的稳定性能和可靠性会影响到电力输送网的稳定性以及安全性。所以，在对输电系统进行建设的时候就必须要选择那些质量好的变压器，除此之外还要保证定期对变压器进行检查、修复工作，只有这样才能够保证电力变压器正常工作。在本文中，在使用电力变压器所需的状态参 数作为评估基础的同时，还描述了经常使用的几种方法，最后，描述了几种诊断变压器故障的方法，希望可以提供一些帮助。 关键词：变压器；故障诊断；研究方法；状态评估我国的电网处于飞速发展的状态，因此就有着越来越多先进的变压器被引用到电网的工作中，比如说：大容量变压器。电力变压器在电力系统中饰演着十分重要的角色，无论是在运输方面还是安装方面可能对变压器造成破坏。这就会对电力系统带来一定的损害，这就会导致不能及时供电，进而给人民的经济财产安全带来一定的损失。因此，要想保证变压器具有一定足够的可靠性，就必须要做好相应的维护工作。 一、电力变压器评估所需的状态参数 只有在分析和研究了电力变压器的状态参量，分析和判断了其中的数据之后，才能得知变压器的使用寿命，之后所进行的工作才能保证电力变压器可以处于正常运行的工作状态。但是这些内容仅仅依靠几个单一的参量是不能达到理想状态的，因此这就会用到多个状态参量，进而得出科学的分析，下面是几个方面的分析内容： 1.1电气试验项目 电力变压器的电气试验项目主要包括但不限于以下参数：电阻变压器的电阻、吸热比、泄露电流等，电力变压器的电气以及绝缘特性依次由这些参数反映出来。此外，电力变压器有16个项实验项目，主要包括：非纯瓷套管的试验、相位检查、绕组连同套管的交流耐压试验、噪音测量等等。 1.2油气中溶解的气体 在使用电力变压器时，会用到一个系统---神经网络非放射性系统，它主要通过借助油中气体的体积分数来完成对电力变压器状态参数的一个统计，这样做是因为可以借助油中的气体来观察电力变压器的工作状态。 1.3其他参量 除评估状态的参数外，还有一些其他可以反应电力变压器的数据，这些数据也可以评估出变压器的工作情况。比如说，通过检修电力变压器得来的数据，除此之外还有电力变压器在运行时的各种资料，工作的环境等等。这里所说的运行的资料主要有电力变压器在工作时体现出的温度、变压器的载荷情况等等。工作环境主要有温度、湿度以及环境的污染程度，在部件的运行状态则主要包括其是否可以正常使用。 二、评估电力变压器状态几种研究方法 要想保证可以有评估电力变压器时有全面的结果，就要对评估状态有一定的专业判断，通常会借助以下几种方法来完成评估： 2.1分析油中的色谱图确定工作状态 通过这种方法，我们可以分析电力变压器是否有局部受热过多或者放电问题出现，这种方法美中不足的就是不能够反映出因为绕组出现问题而导致局部受热过多或者放电的问题。但是，这种方法有着比直接测量的方法更为准确的测量结果。 2.2分析水分来确定工作状态 这种方法主要用来检测储油柜或者油箱中的水分，除了这种方法，还可以采用检测纸绝缘的方法来检测其中油箱中的水分。 2.3分析检测温度来确定工作状态 在对油箱表面或者套管的温度进行检测时可以使用温度计，同样还可以借助红外测温仪来进行测量，这种方法较前两种方法更为简单，并且获取的数据也相对有效，电力变压器的温度会受到绕组线圈电阻和铁心电流的影响，其温度也会通过这两点表现出来。 2.4分析和检测变压器的位移和形变，确定工作状态 有两种方法可以检测电力变压器的位移和形变。一是停电时，对绕组的阻抗值参数进行检测，进而大致估计绕组发生形变的范围是多少；二是采用故障录波的方法，这种方法是通过测量在出口处出现短路时会持续的时间以及电流的变化情况，进而确定电力变压器的位移和形变。 2.5分析测量局部放电的实验 变压器测量局部放电的实验主要会用到两种方法：一是带电检测，二是停电检测。前者会用到超声法以及电测法，这两种方法在使用时均不会影响电力变压器的运行，超声波法用到的是超声波信号，而电测法用到的则是电脉冲信号；后者就是在断电时进行检测，具体内容同前面所说的是类似的。这种方法只是从定性的角度展开了研究分析，在定量方面还没有足够的准确性。 三、诊断电力变压器故障的方法 3.1变压器漏油 变压器漏油不仅仅会给企业造成一定的损失，而且还会对周围的环境造成污染，这就会防止变压器的正常工作，漏油的主要原因如下：一是焊接处发生漏油，这种情况需要对焊接点进行重新焊接工作，如果焊接位置是两个面的，为了方便焊接，可以将焊接板处理成纺锤的形状，如果焊接位置是三个面的，可以将其焊接成三角形的；其次是防爆管漏油，防爆管主要用来保护变压器，但是因为其特殊的材料，很容易出现破裂的情况。如果发生这种情况可以拆下防爆管，并可以修改电力变压器泄压阀。 3.2变压器铁心多处接地的情况 按照要求，变压器要保证只有一处接地，否则会致使变压器出现故障。因此，可以采用直流电流冲击法断开铁丝上的接地线，并且在铁心和燃料箱之间连接直流电，之后对其进行冲击就可以烧断其接地线，或者打开油箱查看接地线。 3.3接头过热产生
电力变压器状态评估及故障诊断方法研究 程智鹏
电力变压器状态评估及故障诊断方法研究程智鹏 发表时间：2018-03-09T11:15:07.613Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：程智鹏[导读] 摘要：电力变压器在电力传输系统中占据重要地位，其工作是负责电网中的能量转换和能量传输，所以电力输送网能否具有良好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定可靠。 （国网冀北电力有限公司检修分公司北京市 102488） 摘要：电力变压器在电力传输系统中占据重要地位，其工作是负责电网中的能量转换和能量传输，所以电力输送网能否具有良好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定可靠。因此实际的输电系统建设中，需要选择质量比较可靠的变压器，另外还需要随时对变压器的运行状态做好监控和评估工作，对变压器产生的故障做好随时修复的准备，从而确保变压器能够稳定工作。文章论述了几种电力变压器故障的诊断方法，望能给读者提供一些参考。 关键词：电力变压器；状态评估；故障诊断 以往电力企业都会采用定期检修和预防性试验等方法对电力变压器故障进行预防，这样虽然能够提前预防到故障的发生并加以阻止，但是采取这种检修模式会增加变压器的停电次数，以至于影响电力系统的稳定和可靠运行。如果采取状态评估和故障诊断方法进行变压器检修，就可以使这些问题得到解决。因此，有必要对电力变压器状态评估和故障诊断方法进行研究，以便促进电力企业的发展。 一电力变压器状态评估研究现状 电力变压器状态评估是状态检修的基础，对运行中的电力变压器健康状态进行有效地评估是当今国内外研究的热点问题之一。目前的评估方法多集中在定性评估，没有更细致地进行相对优劣的划分，一直没有可靠准确的状态评估体系，不利于状态检修工作的实施。目前国内外对该方面研究已经取得了一定的成果，但也存在一定的不足。如以模糊学习矢量量化网络作为变压器状态评估的决策支持系统，用一个模糊分类将DGA数据划分为不同的子类，对每个类分别用一个模糊学习矢量量化网络进行训练，以提高评估的正确率。这样效果优于以前的模糊诊断和BP神经网络法，但评估结果的可靠性和有效性有所降低。 二电力变压器状态评估 2.1评估的状态参量 想要对电力变压器的状态进行评估，首先要评估变压器的状态参量，这样能够对变压器的使用寿命有一个初步的了解，还能对变压器能否正常运行做出科学的分析。分析状态参量首先需要对电力变压器电阻、介质损耗和泄露电流等电气参数进行评估。获取这些参数需要进行变压器的电气试验，根据实验结果分析参数，才能得到变压器的电气性能和绝缘性能。由于变压器油中的气体可以进行变压器运行状态信息的反映，所以需要对变压器油中各气体体积分数进行计算，通常采取神经网络映射功能计算的方法，去了解变压器运行状态。 2.2评估的具体方法 想要全面评估变压器状态，还需要采取适当的方法。例如色谱图分析法可以对变压器油中气体的色谱图进行分析，从而发现变压器是否存在局部过热或者放电现象，继而了解变压器的运行状态。相较于直接测量变压器电阻，采用色谱图分析法可以更准确的判断变压器是否出现局部放电等问题。但是有一点需要注意，这个方法无法判断因绕组变形而产生的局部放电或过热问题。测量变压器纸绝缘中水分含量可以采用检测储油柜和油箱的水分含量来间接达到目的，以便于测量变压器铁芯及绕组的绝缘电阻。还可以采取电测法接收来自铁芯引下线的电脉冲信号，或者采用超声法接收油箱上的超声波信号去判断变压器是否出现了局部放电。 三电力变压器故障诊断方法 3.1漏油故障诊断 电力变压器在运行的过程中很容易出现漏油故障，一旦出现该故障，不仅会给输电单位带来经济损失，还会影响变压器运行的稳定性和安全性，并且给周围环境带去一些污染。常见的变压器漏油故障主要有两种，即防爆管漏油故障和油箱漏油故障。其中防爆管漏油是因为其内部玻璃膜结构受震动而出现破裂。防爆管本身的作用是进行变压器油箱的保护，如不及时更换破裂的玻璃膜将导致其中纸绝缘受潮，继而导致漏油故障发生。处理该故障需拆除防爆管，改装变压器压力释放阀门，这样才能解决问题。油箱漏油故障则一般来源于焊接处漏油，需要采用适合尺寸的铁板进行漏油点的焊接修补。 3.2铁芯接地故障诊断 变压器运行时电磁能量的传递主要依赖于铁芯和绕组，所以需要确保铁芯的质量，以便为变压器的稳定运行提供保障。然而实际上变压器铁芯总是会出现多点接地故障，从而影响到变压器稳定运行。依规范变压器铁芯只能有一个部位接地，一旦多点接地就会出现故障。检测中通常反应为铁芯绝缘电阻不合格，故障诊断时采用直流电刺激的方法即可，就是先将铁芯上的接地线全部拆除，然后利用直流电对铁芯和油箱之间器件进行刺激，多次刺激后多余的接地线将会被烧掉。此外还可以直接打开油箱进行故障检测并根据检测结果进行多余接地线的拆除。 3.3接头过热故障诊断 接头过热故障在电力变压器运行时很容易发生，一旦多次产生便会导致接头被烧断，继而影响变压器的正常运行。诊断接头过热故障时首先要分析变压器接头材质，通常铜、铝制成的电线都会受到周围环境的影响，而变压器接头一般为铜质，一旦周围环境湿度较大，与铝制电线接触就容易产生化学反应导致接头过热。采用专用接头进行连接可以解决这一问题，同时采用普通连接方式，使得连接处为一个平面，并保持一定清洁度，这样能够有效避免接头过热故障的发生。 结束语 总之，电力变压器在运行过程中会出现很多复杂的障碍，如果能有效地评估变压器的运行状态，就能及时的避免一些障碍的发生，这就可以减少输电单位的经济损失，还能保证消费者稳定安全的用电。电力变压器状态评估和故障诊断的方法还有很多，这就需要电力工程人员结合先进的理论知识，在实践中不断探索。 参考文献 [1]石金光.电网远程运维管理系统的设计与实现[D].吉林大学，2017. [2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学，2013. [3]郑娜.电力变压器状态评估和故障诊断的研究[D].华北电力大学（河北），2015.
变压器故障检测技术
变压器故障检测技术 发表时间：2019-01-16T10:40:01.433Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：佟尧 [导读] 变压器在电力系统运行过程中占据着非常重要的位置，因此相关人员要保证变压力器运行稳定性。 大唐东北电力试验研究院有限公司 摘要：随着近几年经济发展速度的不断加快，人们消耗的电力资源也在不断增加，这种现象不仅在一定程度上促进了电力行业的发展，同时也给电力企业的发展造成了非常大的负担，因此相关人员要不断结合先进的科学技术对变压器故障检测技术进行创新，电力其的正常供电才能得到保障。本文就变压器故障检测技术进行研究，希望能够在一定程度上提高我国人们的生活质量。 关键词：变压器；故障；检测技术 变压器在电力系统运行过程中占据着非常重要的位置，因此相关人员要保证变压力器运行稳定性，减少其出现故障的概率，电力系统的正常运行才能得到保障。变压器在进行运行的过程中一旦出现安全问题，就会对电力系统供电质量造成非常大的影响，因此相关人员在发电变压器出现安全问题的时候，运用变压器故障检测技术对其出现问题的位置和原因进行分析，并找到解决这一问题的有效措施，电力企业的经济效益才能得到提升。 1常见的故障分析 （1）短路故障 变压器的短路故障一般是发生在变压器的出口电路。若发生短路故障，变压器绕组可能通过额定电流数十倍的短路电流，短路电流会在绕组上产生大量的热及电动力，从而使绕组变形甚至绝缘损坏，还会使其内部的压紧装置、引线、套管和油箱发生变形、位移等损伤，更甚者还会产生火灾。 （2）放电故障 变压器的放电故障主要是分为局部放电以及火花放电和高能量放电三种类型。在变压器正常工作过程中，绝缘层内的气隙、油膜发生放电的现象称为局部放电。火花放电主要是油中掺入了杂质。电弧放电是高能量放电，常出现在绕组匝间层绝缘击穿后。 2变压器故障产生的原因 电力系统在运行的过程中，变压器始终处于工作状态，这种情况会在一定程度上加快变压器老化的速度，降低变压器本身的绝缘性，一旦其在运行过程中出现这种情况，那么变压器在运行过程中出现故障的概率就会增加。在进行变压器应用的过程中，相关人员要不断加大对变压器最大承载量的重视度，保证变压器在运行过程中，其的负荷不会出现盲目增加的情况，这样变压器内部元件的使用寿命才能得到保障。 电力系统运行的过程中，如果相关人员盲目对变压器进行增压，不仅会减少变压器的使用寿命，同时还会增加变压器老化的速度，降低其的性能，如果相关人员没有及时对变压器进行更换的话，其在运行的过程中就会出现故障的现象。电力企业要不断加大对电气线路和元件连接的重视度，这样电气线路在连接过程中出现松动的现象才能得到减少。当电气线路出现松动现象的时候，变压器就会出现非常严重的故障现象，这种现象对电力系统运行的安全性和稳定性都会造成非常大的影响。 3变压器故障检测技术 3.1气相色谱仪技术 在对变压器进行故障检测的过程中，相关人员经常会采用气相色谱仪技术对其进行检测，其在进行检测的过程中，采用的检测方法主要是对混合气体的组成进行检测，并且这种检测方法本身就有着安全、便捷和可靠的特点，在进行电气设备加检测的过程中，其的应用范围非常广。在进行气体检测的过程中，相关人员主要是利用高分子膜的方式对气体、油进行有效的分离，并采用对气体进行溶解的方法对油中的气体与故障气体进行有效的平衡，这样就能有效的变压器的故障进行检测。 当变压器出现故障现象的时候，其就会出现氢气气体，这种气体是可以通过相关仪器进行检测的，气相色谱仪能够有效的对氢气进行检测。在对变压器故障进行检测的过程中，如果相关人员对检测仪器要求相对来讲比较高，并且对故障气体数量检测有一定要求的话，采用铂金属外加剂和纳米晶型半导体传感器进行故障检测，这样不仅能够提高变压器故障检修的效率，同时还能提高故障气体扩散的速度。 3.2红外光谱技术 在对变压器进行故障检测的过程中，相关故障检测人员也经常会采用红外光谱技术，这种技术本身就有着故障检测非常精准，并且其的检测速度也非常快、维修量相对来讲比较少等特点，这种特点在一定程度上扩大的红外光谱技术的应用范围，并且其在进行应用的过程中，还能辅助相关人员对变压器故障气体的具体数量进行检测。实际上，在具体的应用过程中，电力检修人员可以有效地利用红外气体分析仪器和双关路薄膜电容检测仪器，定量地分析变压器故障待测气体，并能观察到气体检测前后的能量变化。尽管如此，这种红外光谱仪器对氢气的敏锐度较低，这就决定了它能检测除氢气之外的气体，就可以使变压器很快地恢复正常，这种变压器故障检测技术值得大力推广。 3.3声光谱技术 作为变压器故障检测技术之一，声光谱在线检测技术在解决变压器故障检测方面起着重要作用，相关人员需在懂得这种技术的优点和运用原理，以便更好地将之应用于变压器运行的整个检测系统中，从而有效地防止变压器故障。具体地讲，光声光谱气体检测技术对于检测氢气的含量和浓度十分有用，由于这种技术利用了光声效应和光声室内气体吸收光谱的能力，选取了一定的波长，可以定量分析、定性分析变压器故障产生的氢气气体，从而极大地提高了光声光谱的精密度和稳定性。实际上，这种检测技术也不容易受到反射光和散射光的影响，能够更好地检测到氢气的含量和浓度，不但有利于提高变压器故障检修效率，而且有利于降低变压器故障发生的几率。 3.4传感器列阵技术 传感器列阵在线检测技术也是一个较为重要的变压器故障检测技术，拥有独特功能。如果电力检修人员熟练掌握了这种技术，并合理地将其运用到实践中，就可以保护变压器运行的状态不会受到任何干扰，从而使电力系统中的变压器能够安全地运行。大体地讲，这种传感器列阵具有选择性、气体敏感度高的特点，通过运用传感器在线检测技术，可以迅速检测出故障气体的含量和浓度。目前，半导体气敏
变压器故障诊断常识及方法
电力变压器常见故障分析及处理 一、常见故障分析 1、内部声音异常 正常运行的变压器，会发出均匀的电磁交流声，在变压器运行不正常时，有时会出现声音异常或声音不均匀。造成该现象的主要原因：变压器过负荷运行时，内部会发出很沉重的声音，在内部零件发生松动的情况下，会有不均匀的强烈噪声发出。假如未夹紧铁芯最外层硅钢片，则会在运行时产生震动，发出噪音。此外，变压器发出异响还有可能是由于变压器顶盖螺丝松动所致。 变压器内部过电压时，会导致铁芯接地线断路，或一二次绕组对外壳闪络，在外壳及铁芯感应出高电压，使变压器内部发出噪音。假如变压器内部发生击穿或者接触不良，会由于放电而发出吱吱的声音。若发生短路或接地，将有较大的短路电流出现在变压器绕组中，使其发出大且异常的声音。若设备有可能产生谐波，或将大容量的用电设备接在变压器负载上，则易产生较大的启动电流会使变压器发出异常噪音。 2、瓦斯保护故障 一种情况是发生了瓦斯保护信号动作。瓦斯保护其动作灵敏可靠，变压器内部大部分故障都可被瓦斯保护有效监视。在瓦斯保护信号动作发生后，即可恢复到正常音响信号，对变压器的运行情况严密监视。 一般来讲，有几种原因可以引起瓦斯保护动作：一是在变压器进行滤油或加油时，没有及时排出带入变压器内部的空气，变压器运行时油温升高，逐渐排出内部空气，引发瓦斯保护动作；二是变压器发生穿越性短路，或者由于内部故障产生气体而引发瓦斯保护动作。 当发生瓦斯保护信号动作时，若检查中未发现异常，就要立刻对瓦斯继电器中的气体进行收集，并分析试验。假如气体不燃烧且无色无味，则可认为变压器内部被空气侵入，这种情况下，变压器是正常运行的，只需立即将瓦斯继电器中的气体放出即可，同时注意观察信号动作时间间隔是否越来越长，直至不久消失。假如气体是可燃的，则可证明变压器发生了内部故障，应将变压器立刻停止运行，并进行电气试验，查找事故原因，送去检修。 另一种情况是发生了瓦斯保护动作与跳闸。发生此情况的原因有以下几种：首先是有严重故障发生在变压器内部；此外还有保护装置二次回路发生了故障；假如变压器是大修后或者新近安装投入运行的，有可能因为变压器油中含有的空气过快分离而造成保护动作与跳闸；还有一种原因是由于变压器内的油位下降速度过快而引起。在发生瓦斯保护动作与跳闸后，值班人员应立即解除工作变压器，对其外部实施检查。检查其防爆门是否完整、是否有绝缘油喷溅现象、外壳是否鼓起、油位是否正常等。然后分析收集的气体，对变压器内部故障的性质进行鉴定，检修完毕，并经试验合格后，方可再次投运。 3、自动跳闸故障 发生自动跳闸故障时，应进行外部检查，查明保护动作情况。假如在检查之后，确认是由于人员误动作或者外部故障，而不是内部故障引起的，则可越过内
电力变压器故障检测方法的选择与日常维护
电力变压器故障检测方法的选择与日常维护 摘要：通常来说，电力变压器在运行中可能出现的问题有很多，但主要发生在变压器的声音异常、油温、油位以及外表异常等事故现象，因此在运行维护过程中要多加注意、留心，同时在日常运行检查的过程中也有可能会出现异常的现象，及早提出防范措施与方案。 关键词：电力变压器；运行；异常；维护；检查 1.引言 我们知道，由于变压器的重要性，如果电力变压器在运行过程中出现故障，将会影响到电力系统整体上运行安全。电力变压器主要是由围绕在同一铁芯上的两个绕组组成，有些变压器绕组不止两个。通过绕组之间的交变磁场，从而实现将某一等级中的电流和电压转为另一等级的电力和电压。由于变压器的重要性，因此在实际运行过程中需要值班人员对运行参数进行严格的监视，不定期或者定期的进行检查，对运行中出现的故障及时发现、诊断和解决，在对变压器运行状况保持随时掌握的同时，保证电力变压器的正常运行。 2.变压器运行中的检查环节 主要是：（1）检查变压器上层油温是否超过允许范围。由于每台变压器负荷大小，冷却条件及季节不同，运行中的变压器不能以上层油温不超过允许值为依据，还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较，如油温突然增高，则应检查冷却装置是否正常，油循环是否破坏等，来判断变压器内部是否有故障。（2）检查油质，应为透明、微带黄色，由引可判断油质的好坏，油面应符合周围温度的标准线，如油面过低应检查变压器是否漏油等，油面过高应检查冷却装置的使用情况，是否有内部故障。（3）检查套管是否清洁。有无裂纹和放电痕迹，冷却装置应正常，工作、备用电源及油泵应符合运行要求等。（4）运行声
音的判断。在正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声，如声音有所改变，应细心检查。检查油枕油面。油面均应正常，无渗漏现象，高低压套管应清洁，无裂纹，无破损及放电烧伤痕迹，螺丝是否紧固。一、二次引线不应过紧或过松，接头接触良好，呼吸器应畅通，硅胶吸潮不应达到饱和，无变色，变压器外壳和零线接地应良好。 3.变压器故障检测方法的选择 变压器故障的检测技术，是准确诊断故障的主要手段，根据DL/T596—1996电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序，主要包括油中气体的色谱分析、直流电阻检测、绝缘电阻及吸收比、极化指数检测、绝缘介质损失角正切检测、油质检测、局部放电检测及绝缘耐压试验等。 在变压器故障诊断中，应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判。因为不可能具有一种包罗万象的检测方法，也不可能存在一种面面俱到的检测仪器，只有通过各种有效的途径和利用各种有效的技术手段，包括离线检测的方法、在线检测的方法；包括电气检测、化学检测、甚至超声波检测、红外成像检测等等，只要是有效的，在可能条件下都应该进行相互补充、验证和综合分析判断，才能取得较好的故障诊断效果。 通常，变压器的故障检测诊断方法，建议选择： （1）油浸变压器的外观检查 1）漏油：变压器外面沾粘着黑色的液体或者闪闪发光的时候，首先应该怀疑是漏油。大中型变压器装有油位计，可以通过油面水平线的降低而发现漏油。2）变压器油温度。3）呼吸器的吸湿剂严重变色。吸湿剂严重变色的原因是过度的吸潮、垫圈损坏、呼吸器破损、进入油杯的油太多等。通常用的吸湿剂是活性氧化铝（矾士）、硅胶等，并着色成蓝色。然后当吸湿量达到吸湿剂重量的20%～25%以上时，吸湿剂就从蓝色变为粉红色，此时，就应
变压器在线检测技术及其故障诊断论文
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.