變壓器的故障原因和故障檢測技術

一、工作原理

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心 （磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等。在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢。此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應變換電壓、電流和阻抗的器件。

二、故障原因

（1）電路故障

對于變壓器的電路故障問題主要是指變壓器的出口出現(xiàn)短路，以及在變壓器內(nèi)部出現(xiàn)引線或繞組間的對地短路，以及因相與相間出現(xiàn)的短路問題進而引發(fā)故障的出現(xiàn)。其實，這類故障在實際的電力變壓器的諸多故障問題中是十分常見的問題，并且該故障的實際案例也很多。對于變壓器在低壓出口出現(xiàn)短路的問題，為了解決該問題一般對故障處更換繞組，故障嚴重時可能需要對所有的繞組進行必要的更換，這樣才能盡可能地降低故障發(fā)生的概率，極大地降低因電力故障引發(fā)的嚴重的經(jīng)濟和人身財產(chǎn)損失，所以，對此有必要給予極大地重視 。

（2）繞組的故障問題

把繞組故障可以細致地劃分為以下幾個類型：接頭的焊接處極其容易出現(xiàn)開裂問題、相與相間短路問題、匝向出現(xiàn)短路、繞組的接地故障等。分析總結以上故障出現(xiàn)的原因可以總結：變壓器的絕緣問題出現(xiàn)了問題；繞組處有雜物進去，老化的絕緣體；變壓器的工作力度不足；因變形導致繞組出現(xiàn)問題：繞組受到水汽影響；變壓器的溫度高。

（3）變壓器滲油故障

變壓器滲油故障在整個電力變壓器的故障中是最為常見的一個故障。變壓器滲油故障又可以解釋為電力變壓器滲油會導致后續(xù)一些問題，諸如本身對空氣產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染，還可能造成大量的的資源浪費，這樣會大大增加了企業(yè)的運行成本，進而增加了企業(yè)的經(jīng)濟壓力和市場阻力。該問題作為一個安全隱患，會極大地影響電力變壓器的安全穩(wěn)定運作，嚴重時可能造成機器設備的不能運行。還要注意的是該故障還會對電力企業(yè)的服務質(zhì)量產(chǎn)生影響，對為用電的客戶提供安全科學的服務產(chǎn)生重大的負面影響。

（4）接頭處溫度、多高故障

接頭處溫度、多高故障中的接頭指的是變壓器的載流接頭。在整個變壓器的設計中變壓器的載流接頭一直都承擔著極為重要的責任，分析總結了電力事故可以得出：變壓器的載流接頭的不穩(wěn)定連接，使得接頭處溫度快速升高，甚至已經(jīng)超過了接頭的著火點，導致接頭出 現(xiàn)燒斷的現(xiàn)象，嚴重影響了電力變壓器的安全穩(wěn)定運行。這些問題都給電力企業(yè)在以后得安全供電工作敲響了警鐘。為了有效減少這類安全事故的出現(xiàn)，避免因接頭處溫度過高引發(fā)的安全用電事故，這需要電力檢測維修工人在平時的檢測維修工作中，注意觀察變壓器的載流接頭的溫度變化，保證接頭的溫度在正常的數(shù)值范圍內(nèi)變化，這樣才能有效保證電力變電器的安全穩(wěn)定運行。

三、故障檢測技術

（1）在線監(jiān)測技術

在線監(jiān)測技術主要使用的是振動分析法和局部放電檢測法等兩種。一是振動分析法。該分析方法指的是變壓器運行時，要監(jiān)測變壓器的振動信號的強弱，并且分析總結出現(xiàn)這樣監(jiān)測結果的原因，進而可以對變壓器的運行狀態(tài)進行實時的檢測，有利于及時發(fā)現(xiàn)故障問題，在小故障釀成大故障前，便得到解決。二是局部放電檢測法。該檢測方法指的是變壓器在運行過程中的機械內(nèi)部出現(xiàn)故障，進而引發(fā)了局部的放電現(xiàn)象，這樣會影響放電的水平和放電的速度。所以有必要針對變壓器的局部放電情況，加強日常地有效地判斷，檢測變壓器安全隱患是否存在，并對這些問題進行有針對性地解決，來確保機械的安全穩(wěn)定運行。 

（2）氣相色譜儀技術

氣相色譜儀技術主要用于分析混合氣體中內(nèi)部組成部分。該檢測 技術的優(yōu)點主要有效以下幾點：效率高，使用便捷、操作便利等許多方面，這些優(yōu)勢促進了該技術得到了十分廣泛的應用，并在各種電氣設備的檢測的領域得到了廣泛面的應用。其中，對于高分子膜技術便有效利用了該項技術，有效快速分解油氣，并在高分子聚合物的作用 下并在變壓器的影響下將油溶解，這樣可以有效提高測定電壓器的故障氣體和油中氣體的濃度。多數(shù)情況下，當變電器出現(xiàn)故障時，可能會散發(fā)出氫氣氣體的味道，利用這一化學特性可以更好地檢測氣體的 含量，并有效地檢測變壓器故障氣體中的氫氣。另外，使用該變壓器 進行檢測多種氣體，這樣大大提高了變壓器故障氣體的擴散速度，有利于正常運行的狀態(tài)能及時得到恢復。 

（3）感器列陣技術

對于感器列陣技術而言，在變壓器故障檢測技術中該技術也起到了十分重要的作用。為此，電力檢測維修工作人員需要熟練地掌握該項技術，并將該項技術科學合理地運用到檢測故障的工作，可以有效提高變壓器的安全運行指數(shù)，使得運行的狀態(tài)不受到外界干擾。并且由于這項傳感器具有以下的優(yōu)點：選擇性高、敏感度高等優(yōu)點，使用傳感器進行在線檢測，進而提高檢測故障氣體的濃度的速度，有利于含量的檢測，可見不但可以提高檢測的速度，而且還可以提升變壓器故障檢測技術水平，降低變壓器的檢測故障的出現(xiàn)的幾率。 

（4）紅外光譜技術

紅外光譜技術又稱之為紅外光譜在線檢測技術，該技術具有檢測速度快、準確度高、敏銳度高、維修量少等優(yōu)點，該技術也在變壓器故障檢測技術扮演著重要的角色，有助于變壓器故障產(chǎn)生氣體的含量檢測。在實際的檢測工作中以及在具體的使用過程中，可以有效地利用紅外氣體分析儀器和雙關路薄膜電容檢測儀器，進行定量地分析。 

（5）繞組直流電阻檢測技術

利用繞組直流電阻加測技術，可對變壓器內(nèi)繞組縱絕緣和電流回路的連接情況進行分析。繞組直流電阻檢測技術一般用于判斷繞組匝間短路、分接開關的連接狀態(tài)以及街頭的接觸情況。而繞組直流檢測技術又是變壓器各繞組直流電阻平衡度和調(diào)壓開關檔位的重要檢測手段。 

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