電力變壓器的故障診斷分析

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上學號_ 密級_ 大學本科畢業(yè)論文電力變壓器的故障診斷分析院（系）名 稱：專 業(yè) 名 稱 ： 學 生 姓 名 ： 指 導 教 師 ： 二一一年十月專心-專注-專業(yè)鄭 重 申 明本人呈交的學位論文，是在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，所有數據、圖片資料真實可靠。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本學位論文的研究成果不包含他人享有著作權的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。本學位論文的知識產權歸屬于培養(yǎng)單位。本人簽名： 日期： BACHELORS DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSIT

2、YPower transformer fault diagnosisand analysisCollege ：Subject ：Name ：Director ： Oct 2011目錄摘 要5第一章電力變壓器故障檢測緒論71.1造成變壓器故障的原因71.2變壓器故障的種類8第二章電力變壓器故障檢測的現狀9第三章目前電力變壓器故障檢測存在的問題. 11第四章電力變壓器故障診斷的方法124.1油中溶解氣體分析法124.1.1單項成分超標分析法134.1.2特征氣體色譜的分析和判斷134.2 在線檢測技術144.2.1 局部放電在線監(jiān)測154.2.1油中氣體含量的在線監(jiān)測164.4.3繞組故障的在線監(jiān)

3、測174.3 建立完備的變壓器歷史資料庫.18結束語20參考文獻.21致謝.22摘 要 電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設備之一，它一旦發(fā)生事故，則所需的修復時間較長，造成的影響也比較嚴重。隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，電力變壓器的單機容量和安裝容量隨之不斷增加，電壓等級也在不斷地提高。一般而言，容量越大，電壓等級越高，變壓器故障造成的損失也就越大。本文主要研究了電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的現狀以及存在的問題，并對電力變壓器的相關故障診斷方法進行了分析。關鍵詞：電力變壓器；故障；診斷AbstractPower transformer is an important equip

4、ment in power system, it once an accident occurs, the required repair time is longer, the effect is more serious. With the rapid development of power industry, expanding the scale of power grids, power transformer capacity and installed capacity increases ceaselessly subsequently, voltage levels are

5、 also continuously improve. Generally speaking, the larger capacity, higher voltage levels, the transformer fault caused by loss is bigger. This paper mainly studies the power transformer condition monitoring and fault diagnosis of the status quo and the existing problems, and for power transformer

6、fault diagnosis related methods are analyzed.Keyword: Power transformer; fault diagnosis第一章 電力變壓器故障檢測緒論電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設備之一，它一旦發(fā)生事故，則所需的修復時間較長，造成的影響也比較嚴重1。隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，電力變壓器的單機容量和安裝容量隨之不斷增加，電壓等級也在不斷地提高。一般而言，容量越大，電壓等級越高，變壓器故障造成的損失也就越大。近年來，電力變壓器雖然由于材料的改進、設計方法和制造技術的提高，運行可靠率有所提高，但仍會發(fā)生料想不到的事故。1

7、.1造成變壓器故障的原因主要可以分為如下幾種:l)選用材料或安裝不當包括絕緣等級選擇錯誤，電壓分接頭選擇不當以及保護繼電器、斷路器不完善等。2)制造質量不好由于選取的制造材料(導電材料、磁性材料、絕緣材料等)不好，或是設計的結構不合理，工藝水平不高，造成變壓器發(fā)生故障。3)運行、維護不當由于操作不當或其他故障造成變壓器過負荷，或者檢修維護時造成連接松動，甚至使異物進入變壓器，都會使變壓器發(fā)生故障。4)異常電壓主要是雷電過電壓和內部過電壓。過電壓的作用時間雖然很短，但是過電壓的數值卻大大超過了變壓器的正常工作電壓，因而容易造成變壓器絕緣損壞，導致變壓器不能正常工作。5)絕緣老化這一方面是由于絕緣

8、材料的自然老化而造成的;另一方面，當變壓器過負荷運行或內部出現某些異常(如局部放電、局部過熱等)時，將會加速變壓器絕緣材料的老化，從而引發(fā)故障。1.2 變壓器故障的種類按照故障發(fā)生的部位，可以大致將變壓器故障分為以下幾類:l)變壓器的內部故障(l)繞組故障:包括絕緣擊穿、斷線、變形等;(2)鐵芯故障:包括鐵芯疊片之間絕緣損壞、接地、鐵芯的穿芯螺栓絕緣擊穿等:(3)內部的裝配金具故障:包括焊接不良、部件脫落等;(4)電壓分接開關故障:包括分接開關接觸不良或電弧等;(5)引線接地故障:包括引接線對地閃烙、斷裂等;(6)絕緣油老化。2)變壓器的外部故障(l)油箱故障:包括焊接質量不好、密封線圈不好等

9、;(2)附件故障:包括絕緣套管、各種繼電器的故障等;(3)其他外部裝置故障:包括冷卻裝置及控制設備的故障等。運行的變壓器發(fā)生不同程度的故障時，會產生異?，F象或信息。故障診斷就是搜集變壓器的異?，F象或信息，根據這些現象或信息進行分析，從而判斷故障的性質、嚴重程度和部位。診斷故障的作用是:l)及時發(fā)現局部故障和輕微故障，以便采取措施消除故障，防止變壓器損壞而停運，提高電力系統(tǒng)運行可靠性，減少損失;2)發(fā)現運行中的問題，為改進運行維護措施和修訂運行規(guī)程提供依據;3)發(fā)現產品質量問題，為改進設計和制造工藝提供依據。因此，加強對電力變壓器絕緣狀態(tài)的監(jiān)視以防事故于未然以及在事故發(fā)生時盡快確定故障的性質及部

10、位是很有必要的。第二章 電力變壓器故障檢測的現狀近年來，隨著大型變壓器制造水平的不斷提高，變壓器的可靠性也越來越高，同時對電網運行單位的生產效率和經濟效益的要求也不斷提高，鑒于傳統(tǒng)的定期維修制度及離線試驗所暴露出來的問題，即一方面盲目地對多數完好設備定期維修，造成人力物力浪費，而且這種過度維修還可能引入新的故障隱患;另一方面還存在因一些產品性能缺陷包括絕緣缺陷未能得到及時發(fā)現檢修而發(fā)展成重大故障的可能。因此，人們開始關注變壓器狀態(tài)維修的研究和應用。7狀態(tài)維修可分為三層內容:（1）在線監(jiān)測是狀態(tài)維修的前提和基礎，通過在線監(jiān)測，在不影響設備運行的前提下提取各種狀態(tài)參數信息;(2)故障診斷是狀態(tài)維修

11、的核心，根據在線監(jiān)測數據診斷其絕緣狀況，識別故障種類和程度;(3)維修策略的制訂是狀態(tài)維修的目標。隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高，越來越多的變電站引入了變壓器在線監(jiān)測裝置。目前在線監(jiān)測項目主要包括絕緣油中氣體在線監(jiān)測、局部放電在線監(jiān)測、介質損壞因數在線監(jiān)測等。這些在線數據可以及時反映變壓器絕緣的變化，對于及早發(fā)現故障，防止故障進一步擴大有很大幫助。將在線數據引入到變壓器的故障診斷中，可以極大地提高診斷的實時性和準確性。由于電力變壓器故障的多樣性，再加上引發(fā)這些故障的原因非常復雜且不明顯，使得要準確地判斷電力變壓器故障性質及故障發(fā)生部位變得相當困難。目前，在變壓器故障診斷中應用較多的是傳統(tǒng)的油中溶

12、解氣體分析法(DGA)，即通過對變壓器油中溶解氣體的分析來判斷變壓器存在的故障，國內外眾多專家對DGA方法的研究取得了許多有價值的成果，形成了一些實用性算法，如IEC推薦的三比值法、Rogers法、Dornerburg法等，它們的共同特點是對變壓器油中溶解的H，、CH4、C，HZ、C:H;、C:H6、CO、CO:的比值進行編碼，然后由相應的編碼查出對應的故障。為了彌補這些方法存在的“編碼盲點”問題，一些學者又在這些方法的基礎上，引入專家系統(tǒng)、人工神經網絡、模糊數學、進化遺傳算法等方法來對變壓器故障進行判別，取得了一定的進展3。DGA方法己被證明是檢測變壓器故障的一種簡單有效的方法，但是，DGA

13、方法也存在一些缺陷，其作業(yè)程序復雜，人工操作不可靠，且不易及早發(fā)現兩次試驗之間的故障或缺陷，它一般只能簡單區(qū)分過熱、電暈放電和電弧放電故障，無法對故障的具體類型作進一步判斷，也無法對故障的具體部位進行準確地定位，而且，由于油中氣體的累積效應，它的準確程度也不令人滿意。所以單憑DGA方法來診斷變壓器故障，很難取得滿意的結果。除了色譜試驗以外的其他變壓器預防性試驗也是檢測變壓器故障的重要手段。在變壓器的離線故障診斷中，預防性試驗的結果仍然是不可缺少的診斷依據，要準確地判斷故障的具體類型以及故障發(fā)生的具體部位，必須通過預防性試驗的結果來進行。因此，充分利用預防性試驗的結果來對變壓器故障進行診斷，可以

14、得到更為詳盡的故障信息，也可以使得診斷系統(tǒng)提供的維修建議更具有針對性，彌補D以方法的不足，減少維護工作量，縮短變壓器重新投入運行所需的時間?？傊?，電力變壓器故障診斷是個復雜的問題，需要綜合在線的、離線的多種檢測手段，而且變壓器故障現象與故障原因之間存在著密切的聯系，且是復雜模糊的，存在許多模糊性的概念難以直接由測量值判斷變壓器狀態(tài)，故可以引用模糊邏輯和多參數、多層逐步推理方法評估。結合模糊數學工具構成模糊專家系統(tǒng)對變壓器運行狀況進行綜合分析，判斷變壓器的運行狀況、故障類型、故障可能部位并向運行人員作出合適的建議。而且，隨著電力系統(tǒng)自動化程度的提高，電力系統(tǒng)正日益成為一個密切聯系的整體，在這種趨

15、勢下，變壓器的故障診斷不應成為一個孤立的部分，而應當與電力系統(tǒng)的其他部分結合起來，實現數據的共享和服務。第三章 目前電力變壓器故障檢測存在的問題（一）6測試精度及其穩(wěn)定性校驗是在線監(jiān)測系統(tǒng)面臨的一個重要技術問題。由于現場清況的復雜性，使監(jiān)測結果無法進行校準，更難跟停電試驗結果進行對比，而且由于其監(jiān)測的實時連續(xù)性，所以干擾信號的準確判斷成為影響監(jiān)測結果的重要因素。（二）傳感器的特性是在線監(jiān)測的關鍵?，F在用量最大的傳感器是羅可斯基線圈，為了追求小信號大靈敏度多采用軟磁心，其磁性易受外界條件(如溫度、壓力、沖擊)的影響，甚至被測信號的大小不同也會影響傳感器自身的角差。所以研制高精度、高穩(wěn)定、零角差的

16、傳感器仍是一個重要的研究課題。（三）基準電壓的特性將影響結果的分析。目前抽取基準電壓的方法大多是從TV的二次側抽取，實踐證明，其誤差較大，同時也增加了現場安裝的復雜性。（四）8干擾問題一直是影響在線監(jiān)測系統(tǒng)安全可靠運行的重要因素。由于高壓變電站復雜的電磁干擾環(huán)境，使微量信號的監(jiān)測(如局部放電，難度增加，同時偶然的強干擾信號(如雷電沖擊、操作沖擊)甚至會直接擊毀在線監(jiān)測的入口電子電路。因此，在這里防干擾具有兩方面的含義:一是采用濾波器排除干擾信號對監(jiān)測信號的影響，這就要求研究更先進的數字濾波技術(如小波變換);二是設置靈敏的過電壓防護器件，以及采取降低千擾電平的措施和方法。（五）積累運行經驗，建

17、立專家系統(tǒng)和報警值以及相應的監(jiān)測標準。由于目前運行經驗缺乏，所以往往使報警值無法確定，這正如預防性試驗標準的制定一樣，需要不斷總結運行經驗。專家系統(tǒng)的建立則要求進行大量的基礎性研究工作，如絕緣老化規(guī)律的研究，以確定多種形式的絕緣特性參數的變化與殘余擊穿電壓的關系等。第四章 電力變壓器故障診斷的方法4.1油中溶解氣體分析法正常情況下充油電氣設備內的絕緣油及有機絕緣材料，在熱和電的作用下，會逐漸老化和分解，產生少量的低分子烴類及一氧化碳、二氧化碳等氣體，這些氣體大都溶解在油中，當存在潛伏性故障和過熱性故障時，就會加快這些氣體的產生速度，隨著故障發(fā)展，分解出的氣體形成氣泡在油中經對流、擴散、不斷地溶

18、解在油中，大量的研究結果表明，變壓器油中溶解氣體的組成和含量與故障類型和故障嚴重程度有密切關系，并且與絕緣油的種類和牌號沒有關系。表1示出了不同故障類型時產生的氣體組。根據產氣組分及HZ、C氏、CZ風、CZH:和CZH6構成的三比值法，可以診斷出變壓器常見的一些故障。常用的變壓器色譜分析法就是通過對油中溶解氣體的色譜分析來診斷變壓器存在的上述故障或缺陷。國內外普遍采用這種方法來監(jiān)視變壓器的運行狀態(tài)，收到良好的效果，其診斷正確率可高達80%左右。因此，分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現設備的潛伏性故障并隨時掌握故障的發(fā)展情況。表1 不同故障類型所產生的氣體4.1.1單項成分超標分析法1)HZ超標

19、變壓器內部進水受潮也是一種內部潛伏性故障，其特征氣體H:含量很高。如果色譜分析發(fā)現H:含量超標，而其他組分并沒有增加時，可判斷為設備含有水分。為進一步判斷，可加做微水分析。導致水分分解出氫有兩種可能:一是水分和鐵產生化學反應;二是在高電場作用下水分子本身分解。設備受潮時固體絕緣材料含水量比油中含水量要大100多倍，而HZ含量高大多數是由于油紙絕緣內含有氣體和水分，故在現場處理設備受潮時僅靠采用真空濾油法不能長久地降低設備中的含水量，原因在于真空濾油對于設備整體的水分影響不大。2)CZH:超標C:HZ的產生與放電性故障有關。當C:H:含量占主要成分且超標時，則很可能是設備繞組短路或分接開關切換產

20、生弧光放電所致。另外，如果其它組分沒超標，而CZHZ超標且增長速率較快，則可能是設備內部存在高能量放電故障。4.1.2特征氣體色譜的分析和判斷通?？梢杂孟旅鎯煞N方法判斷設備有無故障:l)與油中溶解氣體的正常值作比較判定有無故障若氫和烴類氣體不超過表2所列的含量，則認為電力變壓器運行正常。表2變壓器油中溶解氣體的正常值2)根據總烴產氣速率判定有無故障當總烴含量超過正常值時，應考慮采用產氣速率判斷有無故障。絕對產氣速V:相對產氣速率Vr:4.1.3故障是否涉及固體絕緣的判斷當電力變壓器內部故障涉及固體絕緣時，無論故障性質如何都認為是相當嚴重的，而且如能確定故障時是否涉及固體絕緣，也就初步確定了故障

21、部位，對變壓器檢修工作很有幫助。通常當故障點涉及固體絕緣時，在故障點釋放能量的作用下，油紙絕緣將發(fā)生解，釋放出Co和Co:，它們的產生不是孤立的，必然因絕緣油的分解產生各種低分子烴和氫氣。9通過對變壓器連續(xù)色譜監(jiān)測的結果進行動態(tài)相關性分析，根據故障的各特征氣體與CO和CO:含量間是否是伴隨增長來判斷故障是否涉及固體絕緣，這樣可以克服傳統(tǒng)的方法即油中CO、CO:總量判斷法和CO/CO:比值法所存在的溶解氣體累積效應的影響，同時消除測量的隨機誤差干擾。采用Pearson積矩相關11l可以分析變量間的關聯程度，衡量故障特征氣體與CO和CO:含量間增長的相關性，由于CO為纖維素劣化的中間產物，更能反映

22、故障的發(fā)展過程，故通過對故障的主要特征氣體與CO的連續(xù)在線監(jiān)測值進行相關性分析可判斷故障是否涉及固體絕緣。當用DGA法確定設備內部存在放電性故障時，可以CO與H:、C:H:的相關程度作為判斷電性故障是否與固體絕緣有關的標準;在過熱性故障的情況下，可以CO與CH4的相關程度作為判斷過熱性故障是否與固體絕緣有關的標準。反過來，由固體絕緣損壞能推斷為變壓器內部己有高能量放電或電弧放電故障存在，而這二種放電現象可能是導致繞組短路故障的主要原因之一。因此，借助油色譜分析對色譜監(jiān)測數據進行分析，可以預警變壓器內部故障是否涉及固體絕緣。4.2在線檢測技術8目前，對于電氣設備的預防性試驗都是定期進行的，沒有考

23、慮設備的實際工作狀況，這樣，可能出現在設備工作狀況良好的情況下不必要的停機，又有可能出現在設備出現故障的情況時得不到及時的維修。另一方面，現行的預防性試驗其施加的電壓一般遠遠低于設備的實際運行電壓，因此難以暴露一些實際存在的絕緣缺陷，不能反映設備在真實運行電壓下的絕緣性能。隨著傳感器、光纖、計算機技術的發(fā)展，利用運行電壓本身來對設備絕緣進行不停電的在線監(jiān)測已成為可能，電力部門在越來越多地引入電氣設備的在線監(jiān)測裝置。在線監(jiān)測測得的變壓器絕緣參數更能反映設備的真實工況，而且具有快速、及時的特點，可以在故障開始時檢測到故障，防止故障進一步擴大。目前比較常用的在線監(jiān)測項目主要有以下幾種:4.2.1局部

24、放電在線監(jiān)測隨著電壓等級的提高和各種有機絕緣材料的廣泛應用，電力設備的局部放電問題越來越突出，局部放電既是設備絕緣劣化，早期故障的征兆，又是造成絕緣劣化的重要原因，因此對局部放電進行有效地離線或在線監(jiān)測對于電力設備的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。局部放電在線監(jiān)測所面臨的關鍵問題是如何有效地識別和抑制干擾，獲得可靠的局放信號。變壓器內部存在缺陷時會產生局部放電，局部放電試驗已被列為大型變壓器的出廠試驗項目，在線監(jiān)測變壓器內部局部放電信號能及時反映其絕緣狀況和發(fā)展趨勢，是預防變壓器絕緣突發(fā)性事故的最有效手段之一。在已開發(fā)的變壓器局放在線測量裝置中，大多采用寬帶檢測系統(tǒng)獲取局放信息，人們在硬件上采取了許

25、多抑制干擾的措施，但在實際應用中效果不佳，現場環(huán)境中局放信號的提取較為困難，由于局部放電是窄脈沖信號，頻譜范圍很寬，而外部的電暈放電、電弧放電等干擾脈沖信號，其特征與變壓器內部局部放電信號相似，且這些脈沖型千擾和連續(xù)的周期型干擾以及白噪可能比內部放電信號強得多，干擾有時比局放脈沖信號強23個數量級，在線情況下提取局放信號較為困難。因此，如何有效地識別和抑制干擾，獲得可靠的局放信號就成為局放在線監(jiān)測中的重要研究課題。 近年來，隨著計算機技術及數字信號處理技術的發(fā)展，人們廣泛采取軟件抗干擾技術進行處理，比如相關分析法、干擾自適應抑制法、傅立葉變換等時域頻域的分析方法，近年來發(fā)展起來的小波分析因其具

26、有的多分辨率特性，更適合于處理具有瞬態(tài)突變特性的信號，在故障診斷技術中有很大的應用前景。故障定位對于大型電力變壓器是重要的。局部放電的超聲定位法的原理是在變壓器油箱外壁上裝多個超聲傳感器，以其中某一路聲信號作為基準信號，觸發(fā)其余信號，測量同一局部放電信號傳播到各傳感器的相對時差，以等值聲速乘以時延而得到放電點到各傳感器的空間距離，將該組相對時差代入滿足該組傳感器幾何關系的一組方程求解，即可求得局部放電源的幾何位置。但當放電發(fā)生在圍屏內部時，超聲信號無法傳播到外部，則超聲法難于定位。電一聲聯合定位法以局部放電的電脈沖作為觸發(fā)基準信號，同時記錄電脈沖信號和多路超聲信號，以電信號與各超聲波信號的時差

27、作為局部放電點到達各傳感器的傳播時間，根據方程組算得放電位置。電氣定位法的原理是假定變壓器的等值電路在某特定頻率范圍內是純容性電路，則對于某一變壓器，此容性電路是已知的，當變壓器內部發(fā)生局部放電時，其首末端電壓的比值與放電點位置滿足特定的函數關系，測量變壓器繞組首末端電壓，可據此求得放電點位置。但是目前局部放電在線監(jiān)測理論上研究的比較多，但真正要應用到工程實踐中還需募綜合考慮復雜多變的現場環(huán)境，某電業(yè)局投入運行的一套變壓器局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)在實際運行中效果并不好。因此，局部放電在線監(jiān)測仍然具有一定的局限性，需要研究出更加切實可行的電力變壓器電氣量在線監(jiān)測系統(tǒng)。4.2.2油中氣體含量的在線監(jiān)測

28、大量的實踐經驗和研究資料表明:導致電力變壓器事故的主要原因是其絕緣性能的劣化。幾十年來，檢測油中氣體成分和含量的氣相色譜法一直是判斷變壓器等充油設備潛伏性故障的重要手段，但是其作業(yè)程序復雜，人工操作不可靠，且不易及早發(fā)現兩次試驗之間的故障或缺陷。9色譜分析相對于在線局部放電測量而言，外界電磁干擾對測量的影響要小得多。因此，近年來，國內外在變壓器的油中氣體在線分析和診斷方面進行了大量的研究工作，現在已有廠家生產在線檢測6種故障特征氣體的油色譜分析儀，可安裝在變壓器附近或直接安裝在變壓器上。使用在線油色譜分析儀，在線監(jiān)視油中氣體含量的變化，應用前面介紹的油中溶解氣體分析法并運用專家系統(tǒng)、模糊理論等

29、人工智能技術可以及時發(fā)現變壓器內部缺陷，預期故障的存在和發(fā)展，并能將分析結果采集后傳輸到故障綜合診斷系統(tǒng)2。該診斷系統(tǒng)根據在線氣相色譜分析數據進行實時綜合分析，可以更好地進行故障診斷分析，提高狀態(tài)檢測的準確性。但此法只能定性地發(fā)現變壓器內部的異常，不能定位和定量地判斷故障具體部位和程度。4.2.3繞組故障的在線監(jiān)測繞組是變壓器中最重要、最復雜也是最容易出現故障的部件，當變壓器在遭受短路沖擊后，往往可能造成繞組扭曲變形，其累積效應會使變形進一步發(fā)展;另外由于繞組絕緣損壞，會造成匝間短路甚至是相間短路。統(tǒng)計資料表明:繞組的損壞率約占整個變壓器故障的60%一70%，隨著輸電電壓越來越高，目前變壓器多

30、采用糾結式線圈，使得變壓器繞組的匝間短路故障明顯增加。電力變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設備，準確及時地發(fā)現變壓器潛在的和現有的故障是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要措施。通常由于變壓器長期受到潮濕、絕緣老化、機械振動和機械損傷等原因的影響，其繞組內部難免會發(fā)生匝間短路故障，傳統(tǒng)的保護措施是通過整定繼電保護的參數來實現的，這對一些尚不致于產生保護動作的匝間短路故障的診斷就無能為力。因此，如何在繼電保護動作之前及時地檢測出這種潛伏性故障，并且進行有針對性的維修，使故障部件在故障初期就能得到及時替換，避免變壓器非正常退出運行就顯得非常必要。目前的變壓器在線故障診斷還不完善，其整體故障定位功能由于容易受到強干

31、擾而不盡人意，既然變壓器的整體故障定位實現起來尚有困難，那么當繞組發(fā)生故障時，如果能夠通過繞組在線監(jiān)測而發(fā)現在哪個繞組上發(fā)生故障，實現變壓器故障部分定位，提高變壓器故障診斷的準確性。大型變壓器繞組匝間短路的客觀原因是因其高電壓和大容量，使得匝間電壓較高和導線截面大。但匝間短路的發(fā)生一般并非由于匝絕緣的設計電氣強度不夠或導線的設計電流密度過高而發(fā)熱導致絕緣破壞所致，匝間短路的發(fā)生，除選用材料不當外，多屬繞組工藝問題，如紙包絕緣導線符合設計又是合格品，則匝間絕緣破壞的主要原因為工藝不良，例如紙包線污臟，紙包擦傷、繞線時夾雜外物刺破紙包或曲折使紙包層破裂等。對多根并繞的線匝，內外層每根導線的電壓就不

32、相等，即使同一層也不相同。如果絕緣破壞，也會產生環(huán)流，此環(huán)流的熱量能加速絕緣的老化，形成惡性循環(huán)。匝間絕緣不良引起的事故，事故點往往己被燒壞。所以怎樣在事故發(fā)生前找到匝間短路點至關重要。匝間短路無論發(fā)生在高壓側還是低壓側，一般出廠試驗、交接試驗以及運行后的預防性試驗都很難發(fā)現。但是，匝間短路往往發(fā)生在某一相的某一繞組，匝間短路環(huán)流將造成一定的損耗，會出現三相損耗的不平衡，此一機理可幫助查找是否存在匝間短路以及短路在哪一相。4.3建立完備的變壓器歷史資料庫對變壓器進行故障診斷時，還要考慮變壓器的背景資料信息，建立完備的變壓器背景資料庫，這對于提高變壓器故障診斷的準確性具有很大的意義?，F行的各種變

33、壓器故障診斷方法都是對變壓器的運行狀態(tài)進行離散地分析，往往依據測得的變壓器實際數據進行故障診斷，而對變壓器的背景資料，如變壓器的容量、電壓等級、型號、安裝地點、投運時間以及維修使用情況都沒有加以重視，也幾乎不涉及變壓器運行狀態(tài)變化的“過去”數據，極大地降低了診斷變壓器故障嚴重程度和發(fā)展趨勢的準確性。電力變壓器的絕緣是變壓器的重要組成部分，它對變壓器的單臺極限容量和運行可靠性具有決定性意義。變壓器的絕緣結構、選用的材料等隨電壓等級、容量、型號以及生產工藝的不同差別很大，運行經驗表明，電力變壓器的絕緣結構及其所使用的絕緣材料的可靠性直接影響電力變壓器的運行可靠性。我國生產的電力變壓器均采用油隔板主

34、絕緣結構，一般35kV及以下變壓器采用油和膠紙筒構成的油隔板絕緣，1IOkV及以上的變壓器采用薄紙筒小油隙絕緣結構形式。因此，在明確了變壓器的電壓等級、容量和型號后，它的主絕緣結構也就確定了，這對變壓器故障機理的分析具有重要意義。另外，我國幅員遼闊，各地的環(huán)境狀況差別很大，氣壓、溫度、濕度、氧的含量、空氣的流通程度等標志環(huán)境狀況的指標對絕緣擊穿電壓、絕緣老化速度等絕緣性能有很大影響，例如，運行在發(fā)電廠和變電所的變壓器其運行條件不同，運行在火電廠的變壓器不僅負載重，而且所處的運行環(huán)境也較為惡劣，且冷卻條件也差;而運行在水電廠的變壓器則情況更為復雜:一類是負載不滿且運行環(huán)鏡較好，冷卻條件也較好;另

35、一類是運行負載較重，且運行環(huán)境較為惡劣，散熱條件較差(如在鋼鐵廠或化工廠附近運行)，這些運行環(huán)境將影響變壓器的絕緣性能。因此，了解變壓器運行時所處的工作環(huán)境及負載性質狀況，有助于準確判斷變壓器的故障性質和故障部位。還有，變壓器發(fā)生故障損壞時，常會有一個漸變過程。變壓器的投運時間不同，所經歷的過電壓、過電流情況以及維護使用情況都不盡相同，故障發(fā)生的趨勢也就不同，例如，用DGA法進行色譜分析時，由于油中氣體的產生與運行檢修情況有關，如冷卻系統(tǒng)的油泵故障、油箱帶油補焊、油流繼電器接點火花、注入油本身未脫凈等。因此，若油中氣體分析認為可能存在內部故障時，還應結合運行檢修情況及外部檢查進行綜合判斷。這樣，一記錄變壓器的投運時間、運行檢修及檢修工作中所發(fā)現的缺陷，不僅有助于準確判斷其故障類型及故障發(fā)生的部位，而且可防止設備遺漏或盲目停運所造成的浪費。在目前各種電力變壓器故障診斷技術中，引入和加