电力变压器故障诊断方法研究

摘要：在现代经济发展中，电力系统发挥着重要的作用。电力系统的主要功能就是对电能进行输送，在电能输送的过程中，经常需要进行能量转换，这个负责能量转换的系统就是变压器。在变压器运行的过程中，经常会因为某些内部因素和外部因素导致其发生故障，对电力系统的正常运行产生影响，给社会各系统的正常运行造成不良影响。在现实生活中，变压器故障的类型有很多。为了防止变压器在运行的过程中发生故障，使用正确的方法对其进行诊断，及时发现隐患，将故障消灭在萌芽状态最为关键。

关键词：电力变压器；故障诊断；方法 引言

作为支持电力运行的重要设备，电力变压器具有非常复杂的结构，这就使得其一旦发生故障，很难快速确定故障原因。我国现阶段主要采用基于DGA的诊断方法进行故障诊断，除此之外，还有遗传支持向量机加灰色人工免疫算法、多分类最小二乘支持向量机加改进粒子群优化算法、粗糙集诊断法等等。 1电力变压器的用途与分类

从电力变压器的运转原理来分析，能够得知电力变压器是建立在电磁感应的基础上，而且变压器一次侧与二次侧之间不存在电与电的关系，它们之间的联系靠磁路这一中介来完成，进而实现电压与电流之间的交换任务。我们日常生活中所能见到的电气设备种类繁多，不同种类的电气设备所具有的额定电压往往是不相同的。我们日常生活中所使用的电压并不是由发电厂直接输送来的，因为电能在输送的过程中必然会有部分的热损耗，在无形中会减少电能的利用率，因而为了有效避免这一问题，需要提高传输电能的电压，而这一过程的完成就需要升压变压器来实行，进而达到提升电压的功效。从本质上看，升压变压器的作用就是提高从电压厂输出的电压，进而有助于电压的输送。电力变压器的种类是多种多样的，且不同的变压器具有不同的使用功能。如若对电力变压器进行分类，可以从多角度进行。依据冷却方式的不同，变压器可以分为油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、干式变压器以及充气式变压器等。从线圈的结构上分类，变压器又可分为单线圈变压器、双线圈变压器、三线圈变压器以及多线圈变压器。从变压器的用途上分类，可以分为电力变压器、调压器、特种变压器以及互感器等。 2变压器常见的故障类型 2.1绕组故障

主要是器身中绕组及绝缘物发生故障。表现在部分绝缘老化，绕组受潮，绕组层间、匝间、相间、高低压绕组间发生接地、断路、短路、击穿或烧毁故障；系统短路造成绕组机械损伤；冲击电流造成绕组机械损伤等。 2.2磁路故障

主要是铁芯组件中铁质夹件松动，碰接铁芯；压铁松动引起铁芯振动和噪声；铁芯接地不良或铁芯烧坏；夹件损伤；铁芯片间绝缘老化；铁芯安装不正不齐造成空洞声；芯片叠装不良造成铁损增加，使铁芯过热等。 2.3结构及附件故障

主要有分接头接触不良或错位，造成局部过热甚至局部放电；防爆器失灵；气体继电器失灵或误动作；散热器、冷却器堵塞或渗漏；绝缘瓷套管裙边破裂、油污及灰尘沉积，造成闪电络或放电。 2.4冷却油及冷却介质故障

主要指油浸变压器及全密封型变压器箱体内，变压器油及特种冷却介质故障。对于油浸变压器如变压器油受潮、氧化，造成电气绝缘性能下降；油泥沉积、堵塞，使散热器性能变坏；油绝缘下降造成闪络放电等。 2.5制造工艺欠妥及修理方法不当引起的故障

变压器修造、组装过程，由于不严格执行工艺标准，操作不当，绕组绕制不规范、铁芯裁剪或叠压公差大，浸烘不透不干，组装顺序不统一，组装附件不标准、不合格，修造后变压器存在隐患，一旦投入运行，容易产生各类故障。 3电力变压器的故障原因分析 3.1绝缘老化

电力变压器在长时间运行的过程中，很可能会出现绝缘老化的问题，进而造成变压器的绝缘性能变差，而变压器的绝缘性能对于确保其正常稳定工作至关重要，一旦绝缘性能变差就可能引发各类故障。通常来说，变压器在运行使用时要特别注意其最大所能承受的运载量，不能让变压器长时间工作在超负荷的状态下，否则就可能会造成变压器的绝缘材料加速老化，严重缩短变压器的使用寿命。 3.2线路涌流

线路涌流可以被认为是当前对线路造成干扰最大的因素，同时也是导致变压器出现故障的主要原因之一。长久以来，如何降低线路涌流的影响一直是预防变压器故障的一个研究热点。在实际工作中，线路涌流故障主要表现在合闸过电压、线路故障、电压峰值、其他输配方面存在的异常现象，一旦对其不加以合理控制，就极易因此类问题而导致变压器无法正常工作，进而引发故障。 3.3雷击影响

电力变压器因为其功能的特殊性，造成很多变压器必须安装在室外环境中，受外部自然环境因素的影响较大。如果电力变压器的防雷措施布置得不合理，那么安装在雷雨多发地区的室外变压器就可能遭受到雷击影响，进而导致严重的损坏故障。

3.4维护不当

电力系统要确保其正常稳定工作，那么加强对电力系统内设备的管理与维护就是首要工作，而变压器作为电力系统中的关键设备之一，更是需要对其加强检修维护。但在实际工作中，受各种主、客观因素的影响，很多地区都存在对变压器维护管理不到位的情况，具体表现在老化的变压器没有及时进行更换或者变压器内存在的故障隐患没有被及时发现和解决，进而导致变压器故障发生。 4电力变压器故障诊断方法 4.1人工智能技术诊断

随着当前人工智能理论的出现和不断的发展，人工智能理论越来越多的被应用在了电力变压器的故障诊断之中，为电力变压器的故障诊断技术开辟了一条新的途径。通过人工智能的理论和方法，可以有效的将电力维护人员关于电力变压器故障诊断的一些经验和知识加以系统化，从而建立起电力变压器故障诊断和检修的知识库，通过这样不断的积累，可以使得电力变压器故障诊断与检修知识库得到不断的完善和丰富，有效的为工作人员进行电力变压器故障检修提供一些可靠的参考。当前应用得较多的人工智能技术有专家系统、神经网络和遗传算法等，但是由于技术方面的，每一种人工智能技术多多少少都还存在着一些不足，所以需要将各种人工智能技术结合起来使用，从而有效的弥足各自的不足，比如说可以将人工神经网络与专家系统进行有效的结合，这样可以有效的提高故障判断的正确率。随着当前传感技术和信息处理技术的不断发展，人工智能技术在电

力变压器的故障诊断中将有着更加成熟的应用。 4.2推理技术诊断

一般而言，要进行良好的电力变压器故障诊断，必须要对电力变压器的结构有一个全面的认识，而且还要对电力变压器的设计、制造工艺都有一定程度的了解，这样可以有效的丰富生产运行及现场的诊断，同时，对于电力变压器的维修也起到了重要的作用。所以说电力变压器的故障诊断工作是一个综合性非常强的工作，当前主要是依据推理方法来获得相应的故障信息的，对于电力变压器的推理技术诊断大致包括以下几种。第一是简单阀值比较法，通过这种方法可以避免电力变压器故障判断标准的过于绝对化的情况；第二种是复杂模式识别，通过复杂模式识别可以测得一些复杂的具有内在联系的数据，进而有效的帮助电力变压器的故障诊断；第三种是综合故障诊断方法，综合诊断方法利用了人工神经网络和证据理论等多种方法，可以实现故障诊断的多级决策。 结束语

综上所述，电力变压器故障出现的原因很多，如何有效的对电力变压器进行诊断并提出故障的解决措施，这是维护人员需要做好的工作，也是今后需要重点关注的方向。 参考文献：

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