分析电力变压器绝缘故障综合诊断方法 卜宪磊

电力变压器固体绝缘故障的诊断

电力变压器固体绝缘故障的诊断 发表时间：2008-12-11T13:50:28.780Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：南俊彪[导读] 摘要：通过对故障涉及固体绝缘时其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况研究，提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法，着手建立故障气体的增长模式，为预测故障的发展提供新的判据。关键词：固体绝缘变压器绝缘故障故障气体摘要：通过对故障涉及固体绝缘时其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况研究，提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法，着手建立故障气体的增长模式，为预测故障的发展提供新的判据。 关键词：固体绝缘变压器绝缘故障故障气体中图分类号：TM4 文献标识码：B 文章编号：1673-1069(2008)10-0000-00 引言 为了使设备的外形尺寸保持在可接受的水平，现代变压器的设计采用了更为紧凑的绝缘方式。这就要求显著升高其运行中内部各组件间的绝缘所承受的热和电应力水平。110kV及以上等级的大型电力变压器主要采用油纸绝缘结构，其主要绝缘材料是绝缘油和绝缘纸、纸板。当变压器内部故障涉及固体绝缘时，无论故障的性质如何，通常认为是相当严重的。因为，一旦固体材料的绝缘性能受到破坏，很可能进一步发展成主绝缘或纵绝缘的击穿事故，所以，纤维材料劣化引起的影响在故障诊断中格外受重视。但是，如能确定变压器发生异常或故障时是否涉及固体绝缘，也就初步确定了故障的部位，对设备检修工作很有帮助。 1 判断固体绝缘故障的常规方法CO、CO2是纤维材料的老化产物。一般，在非故障情况下也有大量积累，往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量是因纤维材料正常老化产生的，还是故障的分解产物。月岗淑郎研究了使用变压器单位质量纸分解并溶于油中碳的氧化物总量，即以（CO+CO2）mL／g（纸）来诊断固体绝缘故障。但是，已投运的变压器的绝缘结构、选用材料和油纸比例，随电压等级、容量、型号及生产工艺的不同而差别很大，不可能逐一计算每台变压器中绝缘纸的合计质量。该方法因实际操作困难而难以应用；并且，在分析整体老化时，考虑全部纸质量是较合理的。但是，在故障点仅涉及固体绝缘很小一部分时，比单独考虑CO、CO2含量相比，用这种方法很难更有效。IEC599推荐以CO/CO2的比值作为判据，来确定故障与固体绝缘间的关系。认为CO/CO2＞0.33或＜0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障。在实践中，这种方法也有相当大的局限性。作者对59例过热性故障和69例放电性故障进行了统计。结果表明，应用CO/CO2比例的方法正判率仅为49.2%，这种方法对悬浮放电故障的识别正确率较高，可达74.5%；但对围屏放电的正判率仅为23.1%。 2 固体绝缘故障的动态分析方法新的预防性试验规程规定，运行中330kV及以上等级变压器每3个月进行一次油中溶解气体分析。但目前很多电业局为保证这些重要设备的安全，有的已将该时间间隔缩短为1个月，也有部分电业局已开展了油色谱在线监测的尝试。这为实现故障的连续追踪，提供了良好的技术基础。 电力变压器内部，涉及固体绝缘的故障包括：围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的局部放电等。无论是电性故障或过热故障，当故障点涉及固体绝缘时，在故障点释放能量作用下，油纸绝缘将发生裂解，释放出CO和CO2，但它们的产生不是孤立的，必然因绝缘油的分解产生各种低分子烃和氢气，并能通过各特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况分析来判断故障原因。 判断故障的各特征气体与CO和CO2含量间是否是伴随增长的，需要一个定量标准。本文通过对变压器连续色谱监测结果的相关性分析，来获得对这一标准的统计性描述。这样可以克服溶解气体累积效应的影响，消除测量的随机误差干扰。本文采用Pearson积矩相关来衡量变量间的关联程度，被测变量序列对（xi，yi），i＝1，…，相关系数γ的显著性选择两种检验水平：以α＝1%作为变量是否显著相关的标准，而以α＝5%作为变量间是否具有相关性的标准。即：当相关系数γ＞γ0.01时，认为变量间是显著相关的；γ＜γ0.05时，二者没有明确的关联。γ0.01、γ0.05的取值与抽样个数N有关，可通过查相关系数检验表获得。由于CO为纤维素劣化的中间产物，更能反映故障的发展过程，故通过对故障的主要特征气体与CO的连续监测值进行相关性分析可进一步判断故障是否涉及固体绝缘。当通过其它分析方法确定设备内部存在放电性故障时，可以CO与H2的相关程度作为判断电性故障是否与固体绝缘有关的标准；而过热性故障则以CO与CH4的相关性作为判断标准。通过对59例过热性故障和69例放电性故障实例的分析，表明该方法在一定程度上可以反映故障的严重程度。在过热性故障情况下，如果CO不仅与CH4有较强的相关性，还与C2H4相关，表明故障点的温度较高；而在发生放电性故障时，如果CO与H2和C2H2都有较强的相关性，说明故障的性质可能是火花放电或电弧放电。 3 故障的发展趋势确认故障类型后，如能进一步了解故障的发展趋势，将有助于维修计划的合理安排。而产气速率作为判断充油设备中产气性故障危害程度的重要参数，对分析故障性质和发展程度（包括故障源的功率、温度和面积等）都很有价值。通过回归分析，可将这3种典型模式归纳整理。 3.1 正二次型总烃随时间的变化规律大致为Ci＝a.t2＋b.t＋c（a＞0），即产气速率γ=a.t+b不断增大，与时间成正比。这常与突发性故障相对应，故障功率及所涉及的面积不断变大，这种故障增长模式往往非常危险。 3.2 负二次型总烃和产气速率的变化规律与（a）相同，只是a＜0，即总烃Ci增高到一定程度后，在该值附近波动而不再发生显著变化。多与逐渐减弱的或暂时性的故障形式相对应，如在系统短路情况下的绕组过热及系统过电压情况下发生的局部放电等。 3.3 一次型即线性增长模型，是一种与稳定存在的故障点相对应的产气形式。总烃的变化规律为Ci＝k.t＋j，产气速率为固定的常数k，通常只有当故障产气率k或总烃Ci大于注意值时才认为故障严重。 4 实例分析

浅析电力变压器故障原因及处理方法

浅析电力变压器故障原因及处理方法 摘要：随着我国不断完善的工业体系，电能是促进国民经济不断发展的重要基础，而且电能安全不仅与国民的生产和生活有着直接的关系，对整个国家的战略 安全还能造成一定的影响。电力系统非常重要的一部分就是电力变压器。因此， 只有其良好的运行，电力系统才可以可靠供电。 关键词：电力变压器；故障原因；处理方法 引文：电力变压器在长期的运行过程当中可能会有一些事故和故障出现，而 这些事故和故障又有很多方面的原因。而且，由于一些工作人员具有较低的业务 素质，以及技术不够或者违章违规作业等，都有可能使的事故发生或者扩大事故，从而对整个电力系统的运行造成影响。 1电力变压器故障类型及其原因 1.1电力变压器的冷却系统异常 运行所引起温度的异常电力变压器的冷却器发生了故障不能正常运行，例如 潜油泵停止运行，风扇出现了损坏，散热器管道发生堵塞，冷却的效果不好，温 度计指示出现失灵，散热器阀门闭合等，很多原因都会引起温度的升高，这种情 况下，应该即时的对冷却器进行检查和维修，以提高冷却系统的冷却效率。 1.2绝缘油的油位异常情况分析 在电力变压器运行时，出现渗漏油现象以及油位异常现象的情况，比较常见，应该进行不定期的检查和巡视，其中电力变压器的主要表现有这两个情况。一是 假油位，油枕吸管器出现了堵塞，油标管堵塞，防爆的管道气孔堵塞；油面低， 出现严重漏油的情况。由于工作人员因为工作需要，在放油之后没有进行补充。 或者气温比较或者油量不足，油枕的容量小而不能满足电力变压器的运行需求的 时候。 1.3变压器放电与线路故障 在电力变压器中，有一些比较常见的变压器放电与线路故障现象：变压器在 运行的期间会有一些“噼啪噼啦”的噪音，这是因为导电引线在空气作用之下，对 电力变压器外壳，出现的放电现象；假如听到了一些好像通过液体状物质的声音，这可能是因为导体击穿了电力变压器，对变压器的外壳放电的声音；如果绝缘的 距离比较短，则应该停电放油后，进入变压器器身内部进行检查；假如导线间连 接处或者三相接头的部位发生了断线，则一旦出现弧光或者火花，电力变压器会 出现断断续续的噪音；假如低压的线路发生了接地或者出现了短路的故障时侯， 电力变压器就可能发出“轰轰”的噪音，假如短路的点比较近，变压器就会发出像 动物的吼叫的声音。另外，当电力变压器负荷严重的时侯，就会发出比较低沉的 声音。 1.4瓦斯保护装置出现故障 动作出现的原因有可能是：变压器的内部的元件出现了比较轻微的故障，电 力变压器的内部进入了空气或者二次保护的回路出现异常等。这个时候运行的人 员应该及时进行全面的检查，如果没有发现异常的现象，应该在瓦斯的继电器处，采集气样并且送到试验单位分析。重瓦斯保护出现跳闸的时候，有可能是由于电 力变压器的内部的元件出现了严重的故障，引起电力变压器的油受热，短时间之内，分解并且释放出了大量的气体。假如出现了重瓦斯保护跳闸，应该先投入使 用备用变压器，然后再进行外部的检查，检查电力变压器的压力释放的装置有没 有动作喷油，变压器的外壳有没有变形以及变压器的各焊接的接缝有没有开裂等，

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)

变压器绝缘、铁芯试题答案

铁芯及绝缘材料部分 一、填空题： 1.硅钢片质量的好坏是由其单位损耗决定的。 2.硅钢片毛刺大，叠插的不好会影响铁芯的噪声、空载损耗和空载电流。 3.叠好的铁心表面必须及时刷（涂）漆，否则容易生锈。 4.中小型变压器铁芯接地片插入铁心深度为50~70mm。 5.变压器油的主要作用得绝缘、冷却和息弧（灭弧）。 6.铁心硅钢片的漆膜厚度是 0.015~0.02 mm。 7.国标规定变压器空载损耗的偏差不能超过+15% 8.硅钢片的剪切毛刺应该控制在0.03㎜以内 9.变压器的空载损耗主要是磁滞和涡流损耗及附加损耗。 10.变压器所用的硅钢片一般是冷轧的。 二、判断对错 1.铁心叠积时，铁心大级厚度允许负偏差。（×） 2.铁心的叠片系数越大越好（√） 3.铁心叠好起立后不允许有多点接地。（√） 4.油浸变压器不允许使用环氧材料。（×） 5.铁芯夹紧力越大越好。（×） 6.硅钢片运输过程中应该轻拿轻放，避免受力。（√） 7. 武钢生产的27Q130的硅钢片片厚为0.3mm。（×） 8.硅钢片的质量好坏会直接影响变压器的负载损耗.。（×） 9.正常情况下变压器的寿命可以认为是绝缘材料的寿命。（√） 10.绝缘材料不会产生局部放电。（×） 三.问答题 1、铁心的作用是什么？ 答：1）.构成变压器的磁路，传递电能的媒体； 2）.支撑作用：作为器身的骨架，支撑线圈、引线等组件。 2、铁心多点接地有什么危害性？ 答：铁心多点接地通常会使铁心产生环流，出现局部过热，同时变压器的空载损耗增加，由于环流会通过接地片短路，造成接地片过热，也会导致变压器发生故障。 3.油浸变压器的主要绝缘材料有哪些（至少答出4种以上）？ 电缆纸、电话纸、皱纹纸、纸板、层压纸板、层压木、变压器油、白布带、紧缩带等。 4．变压器油中含有的气体主要是指哪些？ 主要是指CH4（甲烷）、C2H6（乙烷）、C2H2（乙炔）、C2H4（乙烯）、H2(氢气)、CO2（二氧化碳）、CO(一氧化碳)。 5.带填料的环氧浇注干变树脂中包含的6种绝缘材料是什么？

电力变压器故障诊断方法

电力变压器故障诊断方法概述 传统的电力变压器故障诊断方法存在各自的局限性：中性点电流法所依据的参数模型理论是一种理想情况，实际试验中，冲击电压发生器放电离散性(导致冲击波波形和持续时间差异性)、变压器复杂的内部结构(表现为绕组间的局部放电)、电磁和噪声强干扰都严重影响示伤电流波形；传递函数法虽然解决了上述问题，但其单一的频域判断技术在很大程度依赖试验人员的经验，对于细微的差别，是变压器内部绕组的局部放电还是击穿会有不同解释，更无法实现故障的识别。 本文提出了一种新的基于联合时频分析的故障判别方法，其判别步骤是： 1)根据试验数据，计算在50％冲击电压下变压器的传递函数，即建立该被试变压器在冲击电压下的输入输出模型； 2)基于该模型计算100％冲击电压下基准示伤电流，这是一个理论值； 3)计算基准示伤电流与实测示伤电流的差异示伤电流信号； 4)应用联合时频理论分析差异示伤电流信号，得到与故障类型对应的三维时频分布图，试验人员可查询时频分布图对故障类型作识别或者由计算机自动识别。 图1反映了上述三种方法的不同框架。 2 基于联合时频技术的电力变压器诊断方法理论分析 传统的信号分析方法一般从时域或频域分析中确定或随机信号的参数，这些参数没有充分的描述信号的物理情况，如信号的频谱含量在时间上的演变。联合时频分析正是这种描述并研究信号的时变频谱的分析理论，可以从信号对应的时频分布图中捕获常规分析方法中不能发现的特征。 联合时频分析算法的任务是对信号ε(t)构造一个联合时频函数，能够同时在时域和频域上描述信号的各类密度，如能量密度。为了实现上述目标，首先寻找一个联合密度函数P(t，f)来表示信号在时间t和频率f上的强度，在理想的情况下它应该满足时间与频率的边缘条件： 上式表明把某一特定时间的所有频率的能量分布加起来，可以得到瞬时能量；如果把某一特定频率的能量分布在全部时间加起来，得到能量密度频谱。由此可以满足总能量要求：

集成电路故障诊断

本文的主要工作是基于集成电路的电流信息和模式识别理论对电路进行静态 电流检测、动态电流检测、以及故障定位等方面的基础性研究。具体包括静态电 流的检测方法及仿真实验，动态电流的检测方法及仿真实验，基于近邻法和连接 的模式识别法的故障定位法，基于神经网络的故障诊断方法四个方面： 在静态电流检测方面：通过查阅和学习大量的国内外文献和资料，分析了静 态电流检测的基本原理，分析了COMS 电路的特点，并用PSPICE 对CMOS 或非 门和与门电路做了故障注入的仿真实验，给出了仿真试验结果，由于采用静态电 流测试产生了测试逃逸，故引入了动态电流测试方法增加故障覆盖率。 在动态电流检测方面：通过分析IDDT 的波形，用动态电流尖锋值的方法对 CMOS 电路作了故障注入和故障诊断。通过对CMOS 电路的桥接故障、参数改变、 短路故障等的检测，说明了采用动态电流对故障检测的可行性。 在故障定位方面：由于静态电流检测方法对CMOS 电路的桥接故障不能准确 定位，我们利用小波分析对故障电路的IDDT 电流信息进行特征提取，然后分别采 用基于近邻法和连接的模式识别法对电路进行了故障定位实验，实验结果证实了 两种算法在故障定位应用上的可行性。最后通过比较两种算法的仿真结果，说明 了用连接的模式识别方法的定位更加可靠。 在神经网络的故障诊断方面：通过采用小波变换，对电路正常模式和故障模式 的IDDT 采样信号进行故障特征提取，建立样本集；然后利用神经网络对各种状态 下的特征向量进行分类决策，实现电路的故障诊断。 论文的具体安排如下： 第一章介绍本课题的研究意义以及集成电路故障诊断的发展概述。 第二章集成电路故障诊断的基础理论介绍 第三章利用静态电流方法对CMOS 电路的故障进行仿真实验 第四章利用动态电流方法对CMOS 电路的故障进行仿真实验 第五章分别利用基于近邻法和连接的模式识别法进行故障定位仿真实验及 利用基于神经网络的故障诊断算法进行仿真实验 第六章给出全文工作的总结和今后的展望 本章主要介绍了集成电路故障诊断的基础理论和方法。首先我们介绍了传统 电路的检测方法，然后详细介绍了软故障及硬故障模型，并讨论了本文将用到的 近邻法，小波分解，神经网络等模式识别相关理论知识，最后针对后续故障诊断 实验中将使用的PSPICE 和MA TLAB 仿真工具进行了相关介绍。 静态电流(IDDQ)检测与电压检测不一样， 本章首先对IDDQ 的基本原理和检测方法进行了简单介绍，然后为了验证 IDDQ 检测方法的可行性，我们在已有研究成果的基础上，针对集成电路常见的桥 接故障、漏电流故障模型，进行了仿真实验。实验结果表明本文方法能充分利用静态电流中的故障信息对故障进行检测。但该方法的有效性受测试向量诊断能力 的影响，今后研究的重点应是如何为这种故障诊断算法提供有效的测试生成向量。 并且从本实验可以看出，IDDQ 的测试覆盖率有限，所以在故障检测中，需要采用 的动态电流检测法(IDDT)对IDDQ 法进行补充。

什么是干式变压器绝缘材料

什么是干式变压器绝缘材料 随着城市电网供电要求的不断提高和变压器绝缘材料的进步，干式变压器绝缘材料在我国得到了广泛的应用。 短短20年或30年,干式变压器技术得到了快速发展,除了熟悉环氧树脂干式变压器类型最近出现了一些不需要的SG型环氧树脂真空浇注或绕组技术敞开式干式变压器和诺梅克斯?(迈克)绝缘材料,环 氧树脂真空铸造或新品真空加压浸渗过程的可控硅涂层型干式变压器。 20世纪60年代以前的干式变压器主要是B类绝缘的敞开式干式变压器，产品型号为SG。当一开始没有箔片线圈时，低压多为多根缠绕的层状线圈或螺旋线圈，高压多为饼状线圈。电线是双玻璃线或单玻璃线搪瓷线。其他保温材料主要为酚醛玻璃纤维材料。常温和常压浸渍工艺分别用乙级浸渍漆和高低压线圈浸渍漆，并在烘干温度(烘干温度不超过130℃)。尽管与油浸式变压器相比，这种干式变压器在耐火性方面取得了很大的进步，但其防潮、防污染性能令人担忧。它不再生产了。但其成功的电、磁、热计算和结构设计为新型h级绝缘开式变压器的研制奠定了良好的基础。 美国的一些变压器厂(如位于弗吉尼亚州FPT)研究采用美国杜邦NOMEX?芳烃聚酰胺为主要绝缘干式变压器。FPT产品有两种类型:FB 型是180℃(H)保温系统。FH型为220℃(C级)绝缘系统，国内线圈温升分别为115 k (125 k)和150 k，低压线圈为箔型或多根绕层，匝间与层间绝缘为NOMEX。高压线圈呈饼状，导线也用NOMEX纸包裹。

普通支撑的结构和垫块不使用线之间的蛋糕,但采用梳状支撑,减少 之间的最大电压蛋糕的一半,大大提高了高压线圈的轴向抗短路能力,但增加了线圈的绕组困难和生产时间。采用高、低压线圈缠绕，提高机械强度。还有NOMEX绝缘板为垫块加支撑结构。高压和低压之间的绝缘管由0.76mm厚的NOMEX纸板制成。浸渍过程中多次采用VPI真空、压力浸渍、高温干燥(干燥温度为180-190℃)。 在FPT，变压器的最大电压为34.5kV，最大容量为10,000 kva。该技术在美国UL认证的变压器厂是否使用了NOMEX?绝缘材料相关的美国杜邦制造规范(或HV HV - 1-2)和Reliatran?Leilitong TM变压器制造技术标准和其他要求h级绝缘SG型干式变压器和把FB变压器有相似之处,但国内产品的线圈新品浸渍过程是把公司的不同,它 没有把整个变压器的身体,但只有线圈浸渍。全身浸渍包装完整性好，但不仅不美观，而且在处理前一定要做相关产品的检测。浸渍漆也容易产生污垢，这在中国是比较合理的。

浅析电力变压器励磁涌流引起的断路器跳闸

浅析电力变压器励磁涌流引起的断路器跳闸 摘要：对变压器试运行过程中充电保护动作跳闸情况进行了分析，经过相关的录波报告和充电保护定值阐述了励磁涌流对变压器运行的影响，并提出了一些运行以及预防的措施。 关键词：继电保护电力变压器跳闸分析励磁涌流 某新投运变电站两台变压器在试运行过程中，当对变压器高压侧充电时两台变压器均有多次跳闸，通过对录波报告分析后确定为励磁涌流引起，开关跳闸为母联充电保护及变压器过流保护所整定定值无法躲过励磁涌流，经过多次修改后，变压器送电正常。 1 跳闸概况 该变电站主变型号分别为：1号变：sfz10－k－180000/220，2号变：sfz10－180000/220。试运行期间两台变压器充电共计15次，其中1号变失败2 次，2号变失败3次，送电成功各5次。 充电方式为：220kvii母母线上仅有变压器高压侧开关，i母通过母联开关向ii母上的变压器充电。此时所投入保护为母联断路器充电保护，变压器差动保护、三侧复压过流保护以及瓦斯保护。充电时母联充电保护、变压器复压过流保护均动作。 跳闸后分析跳闸原因为主变励磁涌流引起，经修改主变过流保护定值，电流改大，时间改长后主变充电成功，2台主变各正常充电5次。 2 跳闸分析

在试运行过程中，变压器跳闸，一般分为两种情况：①变压器内部故障，确实存在故障点，电流中含有故障电流，使开关跳闸；②变压器励磁涌流，保护未躲过变压器励磁涌流而造成跳闸。故障电流就单相来看为正弦波，电流较大且对称分布于时间轴两侧。而励磁涌流为尖顶波，其中含有大量的非周期分量和谐波分量，以二次谐波分量为主，并且前几个周期可能完全偏向于时间轴一侧，存在间断角。 从变压器跳闸时故障录波图中可以看出电流的波形完全可以符合变压器励磁涌流的特点：①励磁涌流为尖顶波，其中含有大量的谐波分量和非周期分量，谐波分量以二次谐波分量为主，且其波形偏向时间轴一侧。②励磁涌流在最初的几个周期波形是间断的。因此可以初步判断为励磁涌流。此时的保护定值为 由于母联开关合闸瞬间变压器零序电流高达1467a，相电流c相最大达到2230a；在0.25s左右零序电流衰减到1057a，相电流c相衰减到951a，但b相电流仍有1051a。变压器过流保护动作导致变压器高压侧跳闸，母联过流保护动作导致母联开关跳闸。 选取ic相录波谐波分量进行分析： 上图为电流谐波分量分析图，从图中可以看出，ic相电流中直流分量高达73.7%，二次谐波分量为87.99%，由此，也可判断定励磁涌流而非故障电流。 因此，此次跳闸为励磁涌流所致，但投运所设定值专为躲过励磁

故障诊断技术发展历史(最新版)

故障诊断技术发展历史 故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。 美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。 故障诊断的主要理论和方法 故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。 (1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。 (2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。 (3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。 (4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。

基于DGA的变压器绝缘故障判断

基于DGA的变压器绝缘故障判断 摘要油中溶解气体分析（DGA）是一种有效的充油电力设备异常检测的方法，广泛应用于油浸变压器故障的检测和判断。本文介绍了油中溶解气体分析的原理以及实操程序，以及如何应用分析结果通过三比值法判断变压器故障类型。 关键词DGA；变压器；故障 0 引言 电力变压器作为电力系统中的重要组成部分，其安全稳定的工作是保障电力系统安全运行的基础。随着运行时间的增加，有机固体绝缘材料和绝缘油会因为电压以及温度的作用逐渐的分解化合从而产生微量气体溶解于油中。当变压器内部发生故障如局部放电或匝间短路时，油中溶解气体含量则会发生剧烈变化。这是由于变绝缘油或有机固体绝缘材料被放电部位产生的电弧分解而产生大量气体，当产生的气体无法完全溶解于油中时成游离为气态形成气泡散布在变压器油箱内部。 经过长期的变压器运行维护实践和大量的故障调查分析，我们发现变压器如果存在潜在故障或者在故障形成的初步阶段时，变压器油中溶解的各种气体就会反映出早期征兆。油中溶解气体分析（Dissolved Gas Analysis，简称DGA）正是为检测这些故障特征气体组分及含量，以便于分析判断变压器运行状况和故障隐患。 1 油中溶解气体的成分及来源 1.1 变压器油的分解 变压器绝缘油是矿物油的一种，主要成分为含有碳碳双键或三键的不饱和烃和其他碳氢化合物。变压器内部放电故障或发热故障中会使一些油分子中某些碳氢键或碳碳键断裂，从而产生微量的活泼氢原子和碳氢化合物自由基，这些游离的氢原子和自由基又通过化学反应再次化合，最终可以形成H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烃类气体化合物。 1.2 有机固体绝缘材料的分解 有机固体绝缘材料如绝缘纸、木质绝缘件则含有大量的碳氧双键，其热稳定性比碳氢键要弱，在热环境下裂解并新化合生成水同时又生成大量CO、CO2 ，绝缘油也会被氧化导致油质劣化。 1.3 其他来源 另外在某些情况下也会导致油中溶解气体含量变化，如变压器呼吸器损坏或采用非真空注油方式使绝缘油与空气接触，油中溶解气体中氧气和氮气含量可能增高，又如变压器有载调压开关行进切换动作也会产生某些与变压器本体内部低能量放电故障相似的烃类气体化合物。 2 故障特征气体种类和与其关联的故障类型 不同的故障类型及程度导致变压器油所产生的气体成分及含量不同，因此这些气体又被称为故障特征气体。根据中华人民共和国国家标准《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T 7252-2001规定，定义一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）这7种气体为判别充油变压器设备的内部故障的特征气体。 大量实践研究发现，不同的故障类型与故障特征气体是有关联的。根据取样试品中溶解气体组分不同，并结合其他判断依据可以初步判断出故障程度，如下

浅谈电力变压器常见故障及处理 刁震

浅谈电力变压器常见故障及处理刁震 发表时间：2019-06-17T14:58:08.060Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：刁震裴海玲刘博 [导读] 要维护和保障电力变压器的运行安全，必须要对变压器故障进行深入分析，探索最恰当的维护和处理方法。 国网宁夏电力有限公司中卫供电公司宁夏回族自治区中卫市 755000 摘要：电力变压器是电力系统中比较常用且非常重要的电气设备，其运行可靠性直接决定电力系统运行的整体可靠性和安全性。针对电力变压器运行过程中的常见故障，对检修工作以及维护工作进行分析，对常见故障进行分类以及对其表现和特征进行汇总，提出相应的故障处理措施。 关键词：电力变压器；常见故障；处理措施 引言： 电力变压器是电力转换和传输的核心，是电网运行的重要组成部分。电力变压器故障对变压器本身会造成严重影响，也会危及电力资源的供给安全，给生产生活造成巨大的损失。因此，要维护和保障电力变压器的运行安全，必须要对变压器故障进行深入分析，探索最恰当的维护和处理方法。 1变压器的用途 电力变压器（简称变压器）是用于改变交流电压大小的电气设备。其根据电磁感应原理，能够实现将某一级别的交流电压变换到另一级交流电压，以满足不同场所的用电需求，所以，变压器在电力系统和供电系统中起着非常重要的作用。另一方面，由于受发电机的绝缘水平，发电机工作的输出电压通常为6.3KV，10.5KV或者20KV。这样的低电压很难满足电能长距离传输的要求。因为对功率一定的电能进行传输时，电压越低，电流越大，过高的电流会导致输送电能产生巨大的传输消耗。因此，只有通过升压变压器将发电机的端电压提高到数万伏到数十万伏，以降低电力输送中电流，减少传输线上的能量损失，实现在不增加传输导线的横截面情况完成电能的长距离传输，最大限度降低电能传输消耗。 2变压器运行中常见的故障 电力变压器五大组成部分分别是：铁芯、绕阻、变压器油、油箱、绝缘套管，故障的发生也主要集中于这几个部分。首先是铁芯故障。铁芯故障形成的原因主要是铁芯柱的铁轮夹紧螺杆或穿心螺杆绝缘体损坏。铁芯故障极可能会造成局部短路的问题，穿心螺杆和铁芯叠片重合连接，出现环流引起局部过热，局部铁芯受损，涡流过热也会破坏叠片的绝缘体机构，让变压器空载的损失增大，绝缘油彻底恶化；然后是绕阻故障，表现为相间短路、匝间短路、断线、绕组接地等，产生这些故障的主要原因是局部绝缘体受到损害，缺陷得不到及时解决。除此之外，绕阻在运行的过程中因杂物的落入也会使局部温度升高，让绝缘体老化。绕阻的受潮、绝缘油内混入杂质等都会对绝缘体造成不可逆的损坏，而绝缘体在这种情况下不可能一直保持原有运行质量状态；最后是变压器油故障主要表现为油温过高引起的变压器着火。变压器内部存在很多依然易爆物质，如果处理不及时，则会有不可预知的危害。除以上三种故障以外，常见的变压器故障还有分接头开关故障和瓦斯保护故障。其中，分接头开关故障可以是接触不良导致的发热烧坏、开关触头的放电等，导致以上故障发生的原因主要有螺丝的松动、弹簧压力不足、触头氧化、油质酸性过高等。瓦斯保护故障，即表现为闸门跳停的控制失效。变压器内部发生的错误会导致跳闸情况的产生，一旦变压器启动瓦斯保护之后，跳闸很可能会让变压器内部的故障变得更加严重，引发油分解出大量气体，导致二次故障。此外，变压器还可能会发生放电、套管故障等。 3电力变压器运行过程中的故障处理措施 3.1变电所变压器故障处理措施 对平时遇到的多类问题进行分析和研究，提出了以下几点处理措施:第一，要对发生故障的原因进行深入的分析，找到导致问题的根本原因，然后采取合适的技术和手段对其进行处理。第二，变压所需要对相关的故障处理规定进行完善和发展，其规定需要按照不同类型的故障具体类型具体要求，并且制定一系列的解决方法，从而大大提升故障处理的效率。第三，变压所需要提升对故障的监控系统的监控能力，提升公司职工的故障处理能力。除此之外，还要重视提升员工们的责任意识。在解决变压器的故障后，对具体的故障问题和解决方案进行记录，这可以为以后解决相似的问题提供有效的解决方案，缩短解决故障的时间，提高效率。 3.2绝缘层老化的处理措施 首先避免变压器和绝缘层的超期服役现象，变压器和绝缘层都是有一定的使用寿命的，一旦超过其使用寿命就应该进行淘汰和更换；其次要控制变压器的运行时间，变压器长时间运转会使其温度升高，加速绝缘层的老化，所以应对变压器进行交替工作管理，并应控制其运行容量不能超过其额定容量；最后应对变压器和绝缘层进行定期检查，检查绝缘层的外观及其绝缘性能，在线监测变压器表面、散热器表面、变压器油的温度，一旦温度过高就要采取冷却处理，必要时可以停机并启动备用变压器进行交替工作，避免因为温度过高而造成绝缘层老化加剧甚至破坏的现象。 3.3油位过高或过低 变压器油枕油位计有两个限值：低和高，正常出厂时会在中间，正常运行也是在两道线中间。假如变压器油位过低，则可能导致瓦斯保护及误动作，情况严重时，甚至有可能使变压器引线或线圈从油中露出，造成绝缘击穿；若是油位过高，则容易产生溢油。长期漏油、温度过低、渗油、检修变压器放油之后没有及时补油等都是导致油位过低的原因。影响变压器油位变化的因素很多，如冷却装置运行状况的变化、壳体渗油、负荷变化以及周围环境变化等。所以，一定要根据当地气温选择合适的注油高度。 变压器油温会因负荷与环境因素的影响而变化，假如油温出现变化，但油标中油位却没有跟着变化，那么油位就是一个假象，造成这种状况的原因可能是油标管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通气孔堵塞等。这就要求值班人员要经常对变压器油位计的指示状况进行检查，如果油位过低，就要查明其原因并采取相应措施；如果油位过高，则适当放油，让变压器能够安全稳定运行。 3.4外表异常 渗油、漏油、套管闪络、放电，是变压器最常见的外表异常现象。变压器装有呼吸器，呼吸器下端玻璃筒内有变色硅胶，正常时为浅

变压器常见故障及处理

变压器常见故障及处理 1 异常响声 (1)音响较大而嘈杂时，可能是变压器铁芯的问题。例如，夹件或压紧铁芯的螺钉松动时，仪表的指示一般正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化，这时应停止变压器的运行，进行检查。 (2)音响中夹有水的沸腾声，发出"咕噜咕噜"的气泡逸出声，可能是绕组有较严重的故障，使其附近的零件严重发热使油气化。分接开关的接触不良而局部点有严重过热或变压器匝间短路，都会发出这种声音。此时，应立即停止变压器运行，进行检修。 (3)音响中夹有爆炸声，既大又不均匀时，可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。这时，应将变压器停止运行，进行检修。 (4)音响中夹有放电的"吱吱"声时，可能是变压器器身或套管发生表面局部放电。如果是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花，此时，应清理套管表面的脏污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此时，要停下变压器，检查铁芯接地与各带电部位对地的距离是否符合要求。 (5)音响中夹有连续的、有规律的撞击或摩擦声时，可能是变压器某些部件因铁芯振动而造成机械接触，或者是因为静电放电引起的异常响声，而各种测量表计指示和温度均无反应，这类响声虽然异常，但对运行无大危害，

不必立即停止运行，可在计划检修时予以排除。 2 温度异常 变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时的温度高，并有不断升高的趋势，也是变压器温度异常升高，与超极限温度升高同样是变压器故障象征。 引起温度异常升高的原因有： ①变压器匝间、层间、股间短路； ②变压器铁芯局部短路； ③因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热； ④长期过负荷运行，事故过负荷； ⑤散热条件恶化等。 运行时发现变压器温度异常，应先查明原因后，再采取相应的措施予以排除，把温度降下来，如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修。 3 喷油爆炸 喷油爆炸的原因是变压器内部的故障短路电流和高温电弧使变压器油迅速老化，而继电保护装置又未能及时切断电源，使故障较长时间持续存在，使箱体内部压力持续增长，高压的油气从防爆管或箱体其它强度薄弱之处喷出形成事故。 (1)绝缘损坏：匝间短路等局部过热使绝缘损坏；变压器进水使绝缘受潮损坏；雷击等过电压使绝缘损坏等导致内部短路的基本因素。 (2)断线产生电弧：线组导线焊接不良、引线连接松动等因素在大电流冲击

电力变压器故障诊断及检修 张伟

电力变压器故障诊断及检修张伟 发表时间：2019-06-18T16:08:10.563Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：张伟[导读] 摘要：近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，电力变压器作为电力系统的重要输变电设备，其运行状态受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视，但是实际应用过程中，各类变压器故障屡见不鲜，故此为有效地提高电力企业的经济效益和社会效益，电力企业需全面了解和掌握变压器的故障形态，并且当变压器出现故障时，检修人员在判断变压器故障的过程 中，能对故障进行全面分析，以便制定出最为合理科学国网长子县供电公司山西长子 046600摘要：近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，电力变压器作为电力系统的重要输变电设备，其运行状态受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视，但是实际应用过程中，各类变压器故障屡见不鲜，故此为有效地提高电力企业的经济效益和社会效益，电力企业需全面了解和掌握变压器的故障形态，并且当变压器出现故障时，检修人员在判断变压器故障的过程中，能对故障进行全面分析，以便制定出最为合理科学的应对方案，从而保证电力系统的正常运行。 关键词：电力变压器；故障诊断；检修 1引起变压器出现故障的原因 1.1短路故障 电力变压器短路故障的发生主要是因为电力系统在运行过程中，变压器温度过高所引起的，而对于电力变压器来讲，短路故障主要包含了绝缘过热故障和绕组变形故障两种情况。当发生绝缘过热故障时，电力系统会出现极高的电流，进而产生极高的热量，故此由于受到高温的影响，将导致电力变压器短路故障的出现，降低电力企业经济效益的同时，倘若变压器本身不能承受短路电流的容量，变压器的绝缘材料将会受到严重破坏，火灾或人员伤亡问题的发生频率急剧增加；当发生绕组变形故障时，在短路的冲击下小短路电流不会影响继电保护装置的正常动作，变压器的绕组变形现象也不明显，但也会给社会经济带来重大损失。 1.2线路出现过热故障 电力变压器在使用中，最常出现的问题便是线路过热，具体原因是在电运行时，电流出现异常引起电路过热导致故障，例如环流、涡流。在电路回路的过程中，若电阻不断增大也将导致电路出现过热问题，如果电路不能及时散热，电路的整体温度将会急速升高。在工作人员计算变压器抗短路能力时，没有充分考虑到电磁线的抗弯能力和抗压能力，此类变压器中的电磁线虽具有一定的抗短路能力，但其处于变压器内部后，一旦进行通电，电磁线的抗弯能力和抗拉能力将会由于电磁线温度的上升而随之降低，从而导致电力变压器出现故障。 1.3自动跳闸故障 电力变压器在使用过程中，人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因，因此为有效地降低故障所带来的损失程度，电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析，并采取科学合理的检修策略，以保障电力系统的安全正常运转。一般来说，倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障，当检修工作人员排除故障后，可讲电力变压器继续投入使用，无须对变压器内部进行检查，可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障，电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查，逐一排除故障，同时还要采取恰当的检修技术，及时地对诱导处进行修理，以避免电力变压器爆炸现象的发生。 2电力变压器的检修 2.1监察巡视 相关工作人员在电力变压器处于运行状态时，应定时对其进行检查和巡视，以保证电力变压器可以一直处于安全稳定的工作状态。工作人员在电力检查时，理应着重对电力变压器的辅助设备、温度、油箱以及油料质量等予以检查。现阶段技术水平发展较快，红外成像仪的出现节省了许多工作人员的检测时间，较以往检查方式而言能够有效提高检测准确率。红外成像仪多用于电力变压器的巡视中，工作人员利用红外成像仪的传感器来测试电力变压器的信号强弱，以此对电力变压器在运行时内部的使用情况作出判断，同时还可对电力变压器内部是否存在过热问题进行观察。 2.2安装检测设备 部分电力变压器的体型过于庞大并且内部的结构又十分复杂，一定程度上加大相关工作人员在检修过程中的难度，安装检测设备将有效降低工作人员的工作负担，而且检测系统能够更细致的检测出变压器内部出现了何种故障，减小故障发生的概率。在技术人员对中型电力变压器进行检修的过程中，常出现绕组变形的情况，针对此情况技术人员应及时采用吊罩检查方法，将有效避免绕组出现变形。而面对体积相对庞大的电力变压器，其本身的结构较为复杂，技术人员在检查过程中，应将其内部储存的油排出，而后再进行变压器罩内的检查工作。此类检测设备的安装能够保障在人力难以检查的条件下电力变压器能够较长阶段地处于稳定运行状态中，实现自动化检测。 2.3变压器红外诊断 所谓的红外诊断其实简单来说，主要指的是在进行电力变压器的故障诊断过程中，一种相关工作人员非接触变压器而进行的检测及诊断技术，即与变压器油中溶解气体的分析技术相比，此项技术的应用范围较广，且它主要是通过研究和分析变压器温度分布场，定位出缺陷部位，准确找到故障点，与其它技术相比，红外诊断技术不会受到外界高压电场的影响，在检测时变压器依然能够正常运行，不用停机，具有安全、经济和高可靠性的特点。 2.4不断提高检修人员的技术水平 变压器在使用过程中出现任何问题，都需要及时对其进行检修。检修过程对工作人员的操作技术要求较高，只有不断提高检测技术才能提高维修时的效率。电力企业若想持续稳定发展，应针对检修人员的技术水平进行不断提高，定期对检修人员培训关于检测方面的技术。在电力企业中，建立起一支综合素质强的优秀人才队伍，此队伍的工作人员必须具备良好的职业道德作风以及较高的专业技术水平。电力企业可向企业外部扩招，招聘掌握高新技术且具备高学历的人才，对选拔出的人才进行实地考核，通过考核后才可上岗工作。与此同时，检修部门应积极组织工作人员进行检修工作经验的分享，积极交流与切磋，传递实际经验，通过经验探讨总结出更适用于现代电力变压器的故障诊断以及检修工作。电力企业领导应及时建立相应的奖惩制度，针对能较高并且工作态度积极的员工予以奖励，对工作态度消极、工作不到位的员工予以处罚，进而打造出积极进取的电力企业工作氛围，奖惩有度的手段能够使员工切实感受到单位所给予的机会，从而更为努力地投入到工作中去。