2017年8月Aug.,2017doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2017.04.076电力变压器故障诊断方法初探刘忠杰（山西汾西矿业集团水峪煤业有限责任公司，山西孝义032300）［摘要］电力变压器在电网电力能量的传输和电力能量的转换中起非常重要的作用，在电网安全防御上的作用也非同一般。电力变压器一旦发生故障会严重影响电力系统的运行，对国家财产、居民生活造成损害。因此对其故障进行研究十分重要。目前一般采取外表特征分析、数据量化分析、人工智能模拟等方法进行故障原因探寻。通过这些分析，初步了解了电力变压器的故障一般是由外界环境变化、变压器自身老化引发的短路、断路而造成。掌握这些理论知识有助于提高故障紧急处理的能力、防范能力，提升电网运行的稳定性和运行效率。同时也可促进对于一些未出现的故障在设计时进行防范，提升电网建设质量。［关键词］电力变压器；能量传输；能量转换；故障诊断；方法探究［中图分类号］TD611+.2［文献标识码］B［文章编号］1672-9943（2017）04-0187-020引言电网的安全运行能保证电力的正常供应，如果因一些电力事故而导致的停电事件，不仅会对人们的生活造成影响，造成经济损失，还会引起很多的社会问题。而造成停电的原因就是输电网架的老化，还有相关设备的老化。所以对于电力设备如电力变压器的故障诊断就显得格外重要［1］。1大面积的停电事件实例2003-08-14T15:00左右，美国的东北部和中西部和加拿大的安大略省发生了大规模的停电事件，导致将近5000万的民众用电中断，损失达到61.8GW；2005-08-18，印度尼西亚也发生了大规模的停电事故，造成近1亿人的用电中断；2006-11-04，西欧出现大规模的停电事件，影响了周围8个国家的电力使用，约1000万人的用电受到影响，严重影响了德国的工业生产；2008-01-11—02-06，我国湖南电网因受到严重的雨雪冰冻灾害的影响，电网瘫痪，大面积的停电，我国的西电东送通道被破坏，给人们的生活造成了十分严重的影响。2大面积停电事件的原因据研究报道，就我国的2008年的湖南电网瘫痪事件来说，其主要原因就是相关设备的老化。有些变压器的使用甚至已经达到了20a以上。而目前国内外则认为大面积的停电事件的发生主要是因为电网运行本身出现问题，而没有集中于解决相关设备的老化问题。但是，实际造成大面积的电力事故的主要原因就是相关设备没有进行定期的检查，所以在遇到紧急事件的时候不能很好地采取措施，也没有给电力变压器的检修、运行状况建立一个统一的、科学的评估体系。由于电力变压器是大容量的油浸式的电力变压器系统，本身的系统极其复杂，所以对相关设备的评估就很困难。3电力变压器的故障诊断方法3.1目前我国常用的故障诊断方法目前我国对于电力变压器的检测方法都是利用变压器的表面特征来判断的，但是这种方法并没有起到很好的作用。因为要用表面的特征来判断变压器是否出现故障，就需要用大量的实际故障例子来对比，但是实际中对于这些样本数据的获取是非常困难的。而且由于不同变压器的电压容量不同，内部的结构也不同，发生的故障也不尽相同，所以对于变压器的故障诊断就会存在很大的误差。目前我国还没有很好的方法来解决这个问题，而且大多数的故障诊断方法都因缺乏完善的诊断理论支持而缺乏可信度，所以对于变压器的故障预测和分析技术还有很大的提升空间，要提升检查方法的精准度，能够准确地预测到故障发生的部位，并且能对未发生的故障进行预测，能预测到故障的发展趋势［2］。3.2新的诊断方法在相关的科学家的不懈努力下，国内外对电能源技术与管理EnergyTechnologyandManagement2017年第42卷第4期Vol.42No.4187中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

2017年8月Aug.,2017力变压器的评估已经取得了可喜的成绩，如用模糊分类器将DGA数据进行划分，得到不同的子类；对每个类别用模糊的矢量化网络进行训练，就可以提高评估的准确率。对相关的电力设备进行量化评价，从而可以得出相应的数据供管理者参考。但是这种方法注重的是对变压器的短路强度还有负载能力方面的评价，而忽略了其它方面的评估指标［3］。3.3对电力变压器故障的诊断方法的未来展望从影响电力变压器的外界环境入手也可以得到很多数据，从影响固体绝缘体的水分、氧气和酸度值来考虑，进而就可以发展为综合性的变压器在线检测故障的诊断和对相关数据状态评估。在电力变压器中，可能发生的故障主要是由于相关的机械发生故障或者是热故障和电故障，而且这也是机械故障的主要表现，所以最重要的就是对电力变压器发生热故障和电故障的处理。电力变压器的内部构造较复杂，发生的问题解决起来也就很复杂，而任何故障的发生前都会有征兆，所以对其发生的征兆进行观察也就可以得出相应的结论,从而进行提前预防。对于油中溶解的气体分析技术是目前对充油电力设备检测的常规手段，主要是因为其能很好的发现变压器内部存在的很多早期故障。在我国，有超过50%的故障都是用这种方法来发现的。还有就是利用专家系统来进行检修电力变压器，其原理也就是利用了人工智能来模拟人类的专家来进行推理，可以利用电脑中储存的数据来进行推理判断，最后得出可信度较高的结论。但是由于电力变压器的检测较复杂，所以检测过程中可能存在着很多的误差，对专家系统就需要足够的容错率来适应各种不同的因素对检测结果可能造成的影响，所以，相关的技术人员一定要加强对该方面技术的研发，要不断更新电脑的数据库，使其能够记录不同的故障，以期能够得到更为准确的结论［4］。4电力变压器故障诊断方法研究现状目前对于电力变压器的故障诊断研究还只是停留在哪里发生故障就检修哪里的阶段，而对于未发生的问题或者是没有明显发生的问题，以及不知道其发生的具体原因的问题就很难来研究。所以如果能够通过某种方法进行检测，就能够在检测出目前故障的同时，对未知的故障进行预测，这就会使得电力变压器的故障发生率大大地下降。所以，对于检测电力变压器来说，获取大量的实际数据、利用合适的预测模型进行检测是排除故障的重要方法［5］。建立起完善的电力检测系统要遵循以下原则：首先是科学性原则，对于各种检测方法都要有其检测的科学依据。其次是可行性原则，任何检测方法如果失去了可行性，那就没有任何意义，所以研究方法必须要有可行性。最后是全面性原则，故障的发生往往不是单方面的原因，所以检测的方法要具有全面性，不仅可以解决现有的问题，还可以解决预测未发生的问题，防患于未然。而且建立评价指标体系要遵循定性和定量相结合的原则。5结语电力是现阶段国家发展不可缺少的重要因素，人们的日常生活中各项活动都需要在电力的支持下才能顺利进行，一旦电力出现故障，不仅会对人们的日常生活造成影响，还会严重影响国家的经济发展。所以对于电力系统的维护就显得极其重要，特别是对电力变压器的故障诊断，因为目前很多的电力故障大多都是由相关设备老化或者损害而造成的，所以，要综合各种方法来强化电力变压器故障的诊断工作，增强电力系统稳定性，以应对突发事件，而且其检测方法不仅能检测到已经发生的故障，还可以预测未知的故障，从而可以更好地保障我国电力的正常运行。［参考文献］［1］高骏.电力变压器故障诊断与状态综合评价研究［D］.武汉：华中科技大学，2013.［2］郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究［D］.重庆：重庆大学，2014.［3］武中利.电力变压器故障诊断方法研究［D］.北京：华北电力大学，2013.［4］郭新辰，宋琼，樊秀玲.基于半监督分类方法的变压器故障诊断［J］.高电压技术，2013（5）:1096-1100.［5］雷帆.基于大数据分析的电力变压器状态评估与故障诊断技术研究［D］.成都：西南交通大学，2016.［作者简介］刘忠杰（1987-），男，助理工程师，毕业于太原理工大学，主要从事地面供电工作。［收稿日期：2017-04-19］刘忠杰电力变压器故障诊断方法初探188中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net