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变压器类电力设备的状态监测与故障诊断

[摘要]：变压器类电力设备的状态监测与故障诊断技术的发展

对于相关电力设备的安全、稳定、有效的运行是很有帮助的，这项

技术已经经过了几十年的发展，技术水平日趋成熟，这让电力设备

的运行状态也得到了保障。然而，基于相关电力设备运行过程中的

不确定性与无规律性，也给这项技术的发展留下障碍，本文将对这

几个方面展开具体探讨。

[关键词]：变压器电力设备状态监测故障诊断

一、发展状态监测和故障诊断技术的意义

变压器的结构：信号温度计、铭牌、吸湿器、储油柜、油表、安

全气道、气体继电器、高压套管、低压套管、分接开关、油箱、铁

心、线圈、放油阀。变压器最主要的用途是在输电配电技术领域，

电力系统中变压器是容量最大的电气设备。变压器是利用电磁感应

原理对交流电压，交流电流等进行数值变换的一种常用电气设备，

它主要用于输配电方面，称为电力变压器。除此之外，变压器也被

广泛地用于电工测量，电焊，电子技术领域中。铁心和绕组是变压

器最基本的组成部分，铁心构成变压器的磁路系统，一般均用

0.35mm冷轧硅钢片叠装环绕组成变压器的系统，绕组一般均用铜或

铝线制成，绕组套装在铁心上，铁心与绕组之间必须有良好的绝缘。

变压器必威体育精装版发展趋势是采用铁基，钴基等晶台材料代替硅钢。

变压器类电力设备已经被越来越多的应用到各个相关领域中，正

是基于其使用的普遍性，维护好其运行性能是很有必要的。变压器

类电力设备的状态监测及故障诊断已经越来越被人们重视，越来越

多的部门和研发机构在尝试开发出与之关联的项目。只有做好电力

设备的状态监测与故障诊断，才能让这些设备更好的发挥它的功

效，安全可靠稳定的运行。

二、状态监测和故障诊断技术的发展

输配电系统中的变压器一般均为三相电力变压器，且结构型式目

前主要为油浸式，它除了铁心及绕组外还有油箱、变压器油、散热

装置及保护装置等部分。在变电站中负载经常由两台或多台三相电

力变压器并联供电，其原因为：（1）变电站所供的负载一般来讲总

是在若干年内不断发展不断增加的，随着负载的不断增加可以相应

的增加变压器的台数，这样做可以减少建站安装时的一次投入。（2）

当变电站所供的负载有较大的昼夜变化或季节波动时，可以根据负

载的变动情况，随时调整投入并联运行的变压器台数，以提高变压

器的运行效率。（3）当某台变压器要检修时，可以切换下来，而用

备用变压器投入并联运行以提高供电的可靠性。为了使变压器能正

常地投入并联运行，各并联运行的变压器必须满足以下条件：（1）

一二次绕组电压应相等，即变比应相等；（2）连接组别应相同；（3）

短路阻抗应相等。注：有关变压器的标准中规定，并联运行的变压

器其短路电压比误差应控制在正负0.5%的范围内。国家标准规定：

并联运行的变压器其短路变压比不应超过10%。投入并联运行的各

变压器中，最大容量与最小容量之比不易超过三分之一。

变电器的状态监测及故障诊断技术的研究最早始于西方工业发

达的国家，因当时整体技术水平相对还较为落后，人们对于这项技

术还没有深刻而全面的认识，变电站的状态监测与故障检验技术的

发展一度受到阻碍。然而，随着20世纪80年代到90年代间，计

算机技术、传感技术等高新科技的产生，这使得电力设备的状态监

测和故障诊断技术发生了突飞猛进的变化，很多发达国家，如美国、

日本、德国，它们先后研发出了油中溶解气体在线监测系统、泄露

电流的在线监测系统等高新技术手段，这让状态监测和故障诊断技

术有了很大提升。

三、变压器的状态监测和故障诊断

1）变压器的日常维护

2）运行声音是否正常；

3）油位、油色、油温是否正常；

4）各处有无渗漏油现象；

5）干燥器硅胶是否该更换；

6）散热器有无冷热不匀现象；

7）金属外壳接地线是否牢靠；

8）变压器室门窗是否齐全、通风是否良好；

9）绝缘套管有无裂纹、放电痕迹及其他异常现象；防爆膜应完

整无裂纹、无存油；

10）中性线端子有无过热现象；

11）瓦斯继电器是否动作；

12）控制、保护、检测装置是否正常，三相电压是否平衡；

13）运行电流是否在额定范围内。

四、变压器的常见故障及处理方法

故障现象可能原因处理方法

声音异常过负荷压负荷或更换大容量变压器

铁芯紧固件松动紧固

大容量设备起动时