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大型变压器状态监测与故障诊断技术的研究

作者：王媛赵娟娟日期：2015-12-04 13:38 来源：未知

【文章摘要】
大型变压器是所有供电系统中进行调节电压并实现电能分配的重要设施，大型变压器能否稳定的运行也直接决定了整个电网运行的基本质量，因此，为了能够保证大型变压器安全稳定的运行需要相关技术部门能够对大型变压器进行状态检测，及时做好故障诊断。本文主要讲述了大型变压器具体状态监测以及故障诊断技术。
【关键词】
大型变压器；状态监测；故障诊断；技术分析；探究
大型变压器具体的状态监测以及出现的故障诊断等技术受到了更多人的关注，并且越来越多的企业或者是部门都开始积极的应用这种新的技术手段，这一技术手段也得到了广泛的应用。其中的状态监测以及相应的故障诊断技术，需要利用电力电子以及先进的计算机技术，并进行全面的分析，从而准确的预测使用的各种设备是否发生了一些较大的故障，做好即使的维修工作，对整个大型变压器的正常运行具有重要的作用。
1 变压器进行局部放电有效的状态监测以及相应的故障诊断技术
1.1 变压器进行局部放电采取的状态监测
变压器产生的局部放电主要是由于变压器自身具有的电场强度远远超出了周围各种绝缘介质能够承载的强度，最终导致在相应的部位发生了局部放电的情况，这种现象会对整个大型变压器造成非常严重的事故。大型变压器产生局部放电的情况会对整个变压器产生具有毁灭性的灾难。但是，从局部放电具体的物理变化以及化学效应上分析，在发生放电的瞬间，大型变压器会产生一定数量的脉冲信号，同时出现一些电磁或者是声辐射等，在放电部位具体的材料也会出现一定的化学反应，产生的所有反应都能够对接下来的故障监测提供一定的科学依据。
变压器发生放电具体的状态监测系统如下图1所示。放电最终能够形成的脉冲信号主要是通过安装以及接地线产生的电流传感器 2进行采集，其中放电产生的各种声波信号主要是通过变压器具有的超声传感器3进行提取。并且，电流以及声波信号都是利用数据采集进行模数的变化，最终在计算机处理器中完成数据处理。

图 1 变压器放电状态具体的检测原理图
1.2 变压器产生局部放电采取的诊断技术
变压器产生的局部放电进行相应的诊断分析主要有以下几个环节：第一，结合具体的放电量从而有效的分析具有的放电性能，在大部分大型变压器进行局部放电的所有试验中，经常会将视在放电量看成是对放电性能进行有效评定的重要的指标。第二，结合具体的分布图谱，从而有效的判定在发生局部放电故障具体的程度。使用的基本原理主要是在测量间隔中产生的放电量q以及外加电压具体相位等数据，利用统计以及制表的基本方式，最终完成图谱的制作，通过对图谱尽心全面的分析，从而获取相应的放电模式以及发生故障严重程度的具体数据。第三，利用声波以及相应的电信号最终的测量有效的判断产生放电的具体位置，工作的主要原理就是利用声波以及电信号的具体测量从而有效判断具体的放电部位，利用的原理是检测电信号在整个介质中存在的传播时差，并结合声波以及电信号自身的传播速度，建立准确的数学模型，并经过详细的计算判断放电的位置。
2 变压器溶解气具体的状态监测以及相应的故障诊断技术
2.1 变压器溶解气具体状态监测的原理
在电力系统中，一般情况下使用的大型变压器都是充油式变压器，并且这种充油式变压器在一般的绝缘手段中使用的都是油浸纸的基本方法，如果大型变压器发生放电或者是出现超温故障的情况下，变压器就会产生一定矿物油，最终与绝缘纸发生相应的裂解，同时产生大量的气体。因此，利用油气分离的基本方法，将气体从所有的矿物油中进行分离，然后利用产生的溶解气，利用色谱分析以及气敏传感器，对所有气体具体的成分以及含量全面的分析，将最终分析得出的数据输入到制定的诊断系统中，并利用这一系统进行全面的分析以及判断，并对所有大型变压器产生的各种数据进行综合的对比分析，得出变压器潜在的各种故障，以及故障的具体位置。对大型变压器所有油溶解状态相应检测技术的基本原理如下图 2 所示。

图 2 变压器溶解气具体监测流程图
变压器产生的油中溶解气，能够利用在线监测技术，其中各种监测方法以及监测使用的设备只要有红外光谱检测、色谱检测等。本文主要讲述的是比较常见的色谱检测，利用色谱实现在线检测大致可以分为三个主要的环节：第一，脱气环节，主要可以利用薄膜参透取气法或者是空气循环的基本方法等，并将油中各种气体进行有效的分离。第二，气体分离。一般情况下，检测的气体是H2，因此，可以利用薄膜渗透的基本方法，最终收集所有溶解在油中的H2。第三，气体鉴定。利用半导体气敏渝需要进行检测的气体相互接触，其中具体的电气性能也会同时发生相应的改变，根据这一重要的依据，从而有效的判断所有的气体组成。
2.2 故障诊断技术
大型变压器在运行的过程中，由于存在的各种故障类型以及不同的性质，会同时产生不同的溶解气，最后的组成成分也会存在较大的差异。因此，对所有气体具体成分的鉴别，将最后得出的结果输入到制定的诊断系统中，并利用形成的专家知识库，对大型变压器具体的运行状况进行全面准确的分析与评估，将最终得出的评估结果作为制定相应检修措施或者提出相应意见的有效依据，最后通过相关检修工作人员按照具体的检修措施对整个大型变压器及时进行维修，从而有效的保证大型变压器能够顺利的稳定运行。
3 结束语
综上所述，大型变压器进行及时的状态监测以及相应的故障诊断，能够对正在稳定运行的大型变压器进行及时的监测，利用专家知识库对所有变压器相关的数据进行综合的分析，从而及时发现变压器存在的潜在故障，及时解决，提高了大型变压器运行具有的稳定性，提升运行的质量，延长变压器的使用寿命。
【参考文献】
[1]尹江辉.变压器的状态监测与故障诊断技术应用[J].大众用电，2010（12）：21-22.
[2]梁华兰.电气设备的状态监测与故障诊断[J].伊犁师范学院学报（自然科学版），2011(12) ：20-24.
[3] 邝红樱，胡晓军 . 一台 220 kV 变压器绕组变形重大缺陷分析及处理 [J]. 变压器 ,2012,49(2):68-70.
[4]汲胜昌，程锦，李彦明.油浸式电力变压器绕组与铁心振动特性研究 [J]. 西安交通大学学报 ,2010, 39( 6):616-619.