变压器的故障原因和故障检测技术

一、工作原理

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心 （磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势。此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗的器件。

二、故障原因

（1）电路故障

对于变压器的电路故障问题主要是指变压器的出口出现短路，以及在变压器内部出现引线或绕组间的对地短路，以及因相与相间出现的短路问题进而引发故障的出现。其实，这类故障在实际的电力变压器的诸多故障问题中是十分常见的问题，并且该故障的实际案例也很多。对于变压器在低压出口出现短路的问题，为了解决该问题一般对故障处更换绕组，故障严重时可能需要对所有的绕组进行必要的更换，这样才能尽可能地降低故障发生的概率，极大地降低因电力故障引发的严重的经济和人身财产损失，所以，对此有必要给予极大地重视 。

（2）绕组的故障问题

把绕组故障可以细致地划分为以下几个类型：接头的焊接处极其容易出现开裂问题、相与相间短路问题、匝向出现短路、绕组的接地故障等。分析总结以上故障出现的原因可以总结：变压器的绝缘问题出现了问题；绕组处有杂物进去，老化的绝缘体；变压器的工作力度不足；因变形导致绕组出现问题：绕组受到水汽影响；变压器的温度高。

（3）变压器渗油故障

变压器渗油故障在整个电力变压器的故障中是最为常见的一个故障。变压器渗油故障又可以解释为电力变压器渗油会导致后续一些问题，诸如本身对空气产生严重的环境污染，还可能造成大量的的资源浪费，这样会大大增加了企业的运行成本，进而增加了企业的经济压力和市场阻力。该问题作为一个安全隐患，会极大地影响电力变压器的安全稳定运作，严重时可能造成机器设备的不能运行。还要注意的是该故障还会对电力企业的服务质量产生影响，对为用电的客户提供安全科学的服务产生重大的负面影响。

（4）接头处温度、多高故障

接头处温度、多高故障中的接头指的是变压器的载流接头。在整个变压器的设计中变压器的载流接头一直都承担着极为重要的责任，分析总结了电力事故可以得出：变压器的载流接头的不稳定连接，使得接头处温度快速升高，甚至已经超过了接头的着火点，导致接头出 现烧断的现象，严重影响了电力变压器的安全稳定运行。这些问题都给电力企业在以后得安全供电工作敲响了警钟。为了有效减少这类安全事故的出现，避免因接头处温度过高引发的安全用电事故，这需要电力检测维修工人在平时的检测维修工作中，注意观察变压器的载流接头的温度变化，保证接头的温度在正常的数值范围内变化，这样才能有效保证电力变电器的安全稳定运行。

三、故障检测技术

（1）在线监测技术

在线监测技术主要使用的是振动分析法和局部放电检测法等两种。一是振动分析法。该分析方法指的是变压器运行时，要监测变压器的振动信号的强弱，并且分析总结出现这样监测结果的原因，进而可以对变压器的运行状态进行实时的检测，有利于及时发现故障问题，在小故障酿成大故障前，便得到解决。二是局部放电检测法。该检测方法指的是变压器在运行过程中的机械内部出现故障，进而引发了局部的放电现象，这样会影响放电的水平和放电的速度。所以有必要针对变压器的局部放电情况，加强日常地有效地判断，检测变压器安全隐患是否存在，并对这些问题进行有针对性地解决，来确保机械的安全稳定运行。 

（2）气相色谱仪技术

气相色谱仪技术主要用于分析混合气体中内部组成部分。该检测 技术的优点主要有效以下几点：效率高，使用便捷、操作便利等许多方面，这些优势促进了该技术得到了十分广泛的应用，并在各种电气设备的检测的领域得到了广泛面的应用。其中，对于高分子膜技术便有效利用了该项技术，有效快速分解油气，并在高分子聚合物的作用 下并在变压器的影响下将油溶解，这样可以有效提高测定电压器的故障气体和油中气体的浓度。多数情况下，当变电器出现故障时，可能会散发出氢气气体的味道，利用这一化学特性可以更好地检测气体的 含量，并有效地检测变压器故障气体中的氢气。另外，使用该变压器 进行检测多种气体，这样大大提高了变压器故障气体的扩散速度，有利于正常运行的状态能及时得到恢复。 

（3）感器列阵技术

对于感器列阵技术而言，在变压器故障检测技术中该技术也起到了十分重要的作用。为此，电力检测维修工作人员需要熟练地掌握该项技术，并将该项技术科学合理地运用到检测故障的工作，可以有效提高变压器的安全运行指数，使得运行的状态不受到外界干扰。并且由于这项传感器具有以下的优点：选择性高、敏感度高等优点，使用传感器进行在线检测，进而提高检测故障气体的浓度的速度，有利于含量的检测，可见不但可以提高检测的速度，而且还可以提升变压器故障检测技术水平，降低变压器的检测故障的出现的几率。 

（4）红外光谱技术

红外光谱技术又称之为红外光谱在线检测技术，该技术具有检测速度快、准确度高、敏锐度高、维修量少等优点，该技术也在变压器故障检测技术扮演着重要的角色，有助于变压器故障产生气体的含量检测。在实际的检测工作中以及在具体的使用过程中，可以有效地利用红外气体分析仪器和双关路薄膜电容检测仪器，进行定量地分析。 

（5）绕组直流电阻检测技术

利用绕组直流电阻加测技术，可对变压器内绕组纵绝缘和电流回路的连接情况进行分析。绕组直流电阻检测技术一般用于判断绕组匝间短路、分接开关的连接状态以及街头的接触情况。而绕组直流检测技术又是变压器各绕组直流电阻平衡度和调压开关档位的重要检测手段。 

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