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摘要：电力变压器作为连接供电系统各装置的重要环节，其可靠性和持续性是电力生产和传输的关键。变压器故障的发生会对电力系统的正常运行造成很大的影响，因此，良好的维护策略是避免电力系统故障至关重要的环节。鉴于此，本文主要就变压器故障分析与处理进行了简要的分析。
关键词：变压器;故障分析;处理
1变压器故障分析与处理措施
1.1渗漏油故障
漏油是变压器出现的主要故障形式之一，漏油问题的严重性在于一旦出现漏油虽不会导致变压器停止工作，但会为重大安全事故埋下隐患。因为变压器的结构特点决定了其内部存在着各式各样的密封情况，一旦密封不严就会造成渗漏油，一般情况下出现这类故障的主要原因有以下几种：变压器内部密封胶垫质量不合格;工作人员未定期对密封胶垫进行检查紧固;放油阀门存在质量问题，放油阀关闭不够严密;变压器循环油泵问题、变压器制造工艺不先进、密封胶垫受力不均衡等。对此：①及时准确找出故障发生的主要原因，精准的判断出渗漏油的正确位置，对渗漏点进行严格的处理;②针对油箱的密封不严所造成的变压器渗漏，在日常巡检排查过程中及时检查油箱各密封部位的密封情况，出现问题及时进行解决，油箱的焊接点出现漏油时需要将变压器停运、放油，清理油垢进行补焊;③针对焊接点在油箱底部出现漏油的情况，尽量采取带油补焊的方式进行处理，且在进行补焊时尽可能采取气焊，减少焊接时间，控制焊接温度。
1.2绝缘油老化
油浸式变压器在运行过程中，受到水分、氧气、热量以及銅铁等材料催化作用的影响，会发生化学变化，这个过程称为老化过程，这会使绝缘油的绝缘强度和热传导性能下降，造成变压器温升过高和击穿放电，严重威胁产品的安全可靠运行。虽然大型电力变压器都采用真空注油，但仍无法完全去除油中的氧和水分，密封的变压器中仍会有约0.25%的氧和少量水分存在。此外油浸式变压器常用的木材、绝缘纸、等绝缘材料，其主要成分是纤维素，虽然纤维素的结构相对稳定，但在变压器的不间断运行中会慢慢分解，特别是当绝缘材料周围的温度急剧升高时，纤维素材料中会分解产生少量的氧和水分，这成为了绝缘油的供氧源之一，随着油中抗氧化剂虽时间推移逐渐耗尽，油的氧化速度会逐渐增大，对变压器可靠运行造成严重影响。因此应定期对变压器绝缘油进行定期检测，如发现油品不合格应及时处理，可采取热油循环处理措施，进行故障处理。变压器注油结束后，应利用真空净油机在高真空（133Pa）下，对本体内的绝缘油进行自由循环处理。其目的是以热油循环冲洗变压器器身，以便去除变压器内部的固体杂质，进一步带出铁芯和固体绝缘表面的残存水分，充分脱出油中溶解气体。其净油机出口温度在确保不会使油发生热裂解的前提下，可以略高一些，例如65～70℃左右。这样去除水分和气体的效果会更好，对于变压器绝缘稍有受潮时，有一定的干燥作用。经过24h静置处理后，进行绝缘指标检测，看是否能够达到标准。主要检测绝缘电阻以及吸收比等，以免故障的发生，保证电力系统运行的安全性以及稳定性。
1.3铁芯接地故障
电力变压器正常运行时，铁芯必须只有一点接可靠接地，若没有接地，则铁芯对地会产生悬浮电压，造成铁芯对夹件等发生断续性放电，铁芯一点接地后消除了铁芯行程悬浮电位的可能，但当铁芯出现两点以上接地时，铁芯间会产生不均匀的电位差，通过接地点形成环流，造成铁芯多点接地发热故障，严重时会造成铁芯局部温升升高，轻、重瓦斯动作跳闸等。变压器在日常维护过程中，应使用2500V兆欧表对变压器铁芯接地情况进行检测，如断开接地后，铁芯对地绝缘电阻低于500M?，应加以注意，在有条件的情况下应开箱进行检查，主要检查处理方法如下：（1）检查所有铁芯穿心螺杆对铁芯绝缘电阻是否合格，如异常可拆除后更换穿心螺杆绝缘。（2）检查铁芯最末级出角位置与夹件距离是否正常。（3）检查铁芯与夹件间空隙处是否有异物掉落。（4）可在开箱情况下，使用2500V或5000V兆欧表对铁芯进行绝缘检测，并在加以过程中查找有无放电点和放电声，以便于查找。（5）可使用交直流电焊机，对铁芯和夹件间施加一个较大的电流，烧掉难以发现虚接的铁芯接地点，经过四到五次的冲击，可以基本解决多余的接地点。
2变压器故障检测技术的应用
2.1油色谱监测技术
当变压器内部出现故障时，油中溶解气体的含量就会发生变化，同时产生气体的速和量也会变化，油色谱监测就是监测这种比值法来确定变压器故障。所以，通过监测变压器内部绝缘油中溶解气体的种类和含量，就可分析变压器内部的故障类型。一般情况下，油色谱监测的气体种类主要有6种，即乙炔、乙烯、乙烷、甲烷、氢气和一氧化碳。通过对油中溶解气体进行采集，将采集气体送入色谱监测系统，分析出各种气体的含量，从而通过比值法确定故障类型。
2.2红外测温技术
物体温度的变化能够通过红外检测技术进行监测，当变压器出现故障而导致过热时，其过热部位与周围部件相比，温度的变化是十分明显的，所以，通过红外测温就能够准确的发现并定位过热故障。红外热成像技术经过许多年的发展，目前已成为一种常用的监测手段。红外热成像技术能够监测物体温度变化产生的红外热辐射，可以用来探测热信号等。任何物体，只要其温度超过了物理学绝对零度，都会向外辐射红外线，并且辐射的红外线的波长会受到物体本身的温度和形状的影响。将红外测温技术引入到变压器故障检测中，能够有效监测、识别变压器的温度变化，不论是外部温度变化还是内部铁芯过热产生的温度变化，红外测温技术都能够很好的进行监测。
2.3介质损耗因数监测技术
变压器内部绝缘材料出现故障时，其本身的介电常数会随之改变，这会导致变压器内部两导体间电容发生变化而引起能量损失，这种损失称为介电损耗。绝缘故障和介电损耗之间存在很强的关联性，通过测量变压器内部的介电损耗就能够从侧面知道变压器的绝缘故障情况。已知，绝缘体的介电常数在一般情况下是定值，所以当介电常数不变时，介电损耗就是定值，一旦绝缘材料劣化变性，其介电常数也会发生变化，这就会导致介电损耗发生变化，所以通过监测介电损耗就能够评估变压器的绝缘故障情况。
3结束语
总而言之，在电力系统中，电力变压器故障在实际的应用环节可谓屡见不鲜，所以为提升电力企业的经济效益和社会效益，就需要对变压器的故障形态有全面的掌握，这样才能够在发生故障的时候及时进行判断与处理，确保变压器在电力系统可靠运行。
参考文献
[1]李刚，于长海，刘云鹏，范辉，文福拴，宋雨.电力变压器故障预测与健康管理：挑战与展望[J].电力系统自动化，2017，4123：156-167.
[2]石鑫，朱永利.深度学习神经网络在电力变压器故障诊断中的应用[J].电力建设，2015，3612：116-122.
[3]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，2012.
关键词：变压器;故障分析;处理
1变压器故障分析与处理措施
1.1渗漏油故障
漏油是变压器出现的主要故障形式之一，漏油问题的严重性在于一旦出现漏油虽不会导致变压器停止工作，但会为重大安全事故埋下隐患。因为变压器的结构特点决定了其内部存在着各式各样的密封情况，一旦密封不严就会造成渗漏油，一般情况下出现这类故障的主要原因有以下几种：变压器内部密封胶垫质量不合格;工作人员未定期对密封胶垫进行检查紧固;放油阀门存在质量问题，放油阀关闭不够严密;变压器循环油泵问题、变压器制造工艺不先进、密封胶垫受力不均衡等。对此：①及时准确找出故障发生的主要原因，精准的判断出渗漏油的正确位置，对渗漏点进行严格的处理;②针对油箱的密封不严所造成的变压器渗漏，在日常巡检排查过程中及时检查油箱各密封部位的密封情况，出现问题及时进行解决，油箱的焊接点出现漏油时需要将变压器停运、放油，清理油垢进行补焊;③针对焊接点在油箱底部出现漏油的情况，尽量采取带油补焊的方式进行处理，且在进行补焊时尽可能采取气焊，减少焊接时间，控制焊接温度。
1.2绝缘油老化
油浸式变压器在运行过程中，受到水分、氧气、热量以及銅铁等材料催化作用的影响，会发生化学变化，这个过程称为老化过程，这会使绝缘油的绝缘强度和热传导性能下降，造成变压器温升过高和击穿放电，严重威胁产品的安全可靠运行。虽然大型电力变压器都采用真空注油，但仍无法完全去除油中的氧和水分，密封的变压器中仍会有约0.25%的氧和少量水分存在。此外油浸式变压器常用的木材、绝缘纸、等绝缘材料，其主要成分是纤维素，虽然纤维素的结构相对稳定，但在变压器的不间断运行中会慢慢分解，特别是当绝缘材料周围的温度急剧升高时，纤维素材料中会分解产生少量的氧和水分，这成为了绝缘油的供氧源之一，随着油中抗氧化剂虽时间推移逐渐耗尽，油的氧化速度会逐渐增大，对变压器可靠运行造成严重影响。因此应定期对变压器绝缘油进行定期检测，如发现油品不合格应及时处理，可采取热油循环处理措施，进行故障处理。变压器注油结束后，应利用真空净油机在高真空（133Pa）下，对本体内的绝缘油进行自由循环处理。其目的是以热油循环冲洗变压器器身，以便去除变压器内部的固体杂质，进一步带出铁芯和固体绝缘表面的残存水分，充分脱出油中溶解气体。其净油机出口温度在确保不会使油发生热裂解的前提下，可以略高一些，例如65～70℃左右。这样去除水分和气体的效果会更好，对于变压器绝缘稍有受潮时，有一定的干燥作用。经过24h静置处理后，进行绝缘指标检测，看是否能够达到标准。主要检测绝缘电阻以及吸收比等，以免故障的发生，保证电力系统运行的安全性以及稳定性。
1.3铁芯接地故障
电力变压器正常运行时，铁芯必须只有一点接可靠接地，若没有接地，则铁芯对地会产生悬浮电压，造成铁芯对夹件等发生断续性放电，铁芯一点接地后消除了铁芯行程悬浮电位的可能，但当铁芯出现两点以上接地时，铁芯间会产生不均匀的电位差，通过接地点形成环流，造成铁芯多点接地发热故障，严重时会造成铁芯局部温升升高，轻、重瓦斯动作跳闸等。变压器在日常维护过程中，应使用2500V兆欧表对变压器铁芯接地情况进行检测，如断开接地后，铁芯对地绝缘电阻低于500M?，应加以注意，在有条件的情况下应开箱进行检查，主要检查处理方法如下：（1）检查所有铁芯穿心螺杆对铁芯绝缘电阻是否合格，如异常可拆除后更换穿心螺杆绝缘。（2）检查铁芯最末级出角位置与夹件距离是否正常。（3）检查铁芯与夹件间空隙处是否有异物掉落。（4）可在开箱情况下，使用2500V或5000V兆欧表对铁芯进行绝缘检测，并在加以过程中查找有无放电点和放电声，以便于查找。（5）可使用交直流电焊机，对铁芯和夹件间施加一个较大的电流，烧掉难以发现虚接的铁芯接地点，经过四到五次的冲击，可以基本解决多余的接地点。
2变压器故障检测技术的应用
2.1油色谱监测技术
当变压器内部出现故障时，油中溶解气体的含量就会发生变化，同时产生气体的速和量也会变化，油色谱监测就是监测这种比值法来确定变压器故障。所以，通过监测变压器内部绝缘油中溶解气体的种类和含量，就可分析变压器内部的故障类型。一般情况下，油色谱监测的气体种类主要有6种，即乙炔、乙烯、乙烷、甲烷、氢气和一氧化碳。通过对油中溶解气体进行采集，将采集气体送入色谱监测系统，分析出各种气体的含量，从而通过比值法确定故障类型。
2.2红外测温技术
物体温度的变化能够通过红外检测技术进行监测，当变压器出现故障而导致过热时，其过热部位与周围部件相比，温度的变化是十分明显的，所以，通过红外测温就能够准确的发现并定位过热故障。红外热成像技术经过许多年的发展，目前已成为一种常用的监测手段。红外热成像技术能够监测物体温度变化产生的红外热辐射，可以用来探测热信号等。任何物体，只要其温度超过了物理学绝对零度，都会向外辐射红外线，并且辐射的红外线的波长会受到物体本身的温度和形状的影响。将红外测温技术引入到变压器故障检测中，能够有效监测、识别变压器的温度变化，不论是外部温度变化还是内部铁芯过热产生的温度变化，红外测温技术都能够很好的进行监测。
2.3介质损耗因数监测技术
变压器内部绝缘材料出现故障时，其本身的介电常数会随之改变，这会导致变压器内部两导体间电容发生变化而引起能量损失，这种损失称为介电损耗。绝缘故障和介电损耗之间存在很强的关联性，通过测量变压器内部的介电损耗就能够从侧面知道变压器的绝缘故障情况。已知，绝缘体的介电常数在一般情况下是定值，所以当介电常数不变时，介电损耗就是定值，一旦绝缘材料劣化变性，其介电常数也会发生变化，这就会导致介电损耗发生变化，所以通过监测介电损耗就能够评估变压器的绝缘故障情况。
3结束语
总而言之，在电力系统中，电力变压器故障在实际的应用环节可谓屡见不鲜，所以为提升电力企业的经济效益和社会效益，就需要对变压器的故障形态有全面的掌握，这样才能够在发生故障的时候及时进行判断与处理，确保变压器在电力系统可靠运行。
参考文献
[1]李刚，于长海，刘云鹏，范辉，文福拴，宋雨.电力变压器故障预测与健康管理：挑战与展望[J].电力系统自动化，2017，4123：156-167.
[2]石鑫，朱永利.深度学习神经网络在电力变压器故障诊断中的应用[J].电力建设，2015，3612：116-122.
[3]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，2012.