變壓器是電網中比較昂貴且重要的電氣設備，其安全運行對于保證電網安全可靠運行意義重大。變壓器故障主要由內部絕緣老化造成。文章根據變壓器在線監測方法的介紹，針對變壓器的故障定位給出了相應的技術支持。

　　線路長、分支多、配電設備多、負荷分散、運行方式復雜是我國配網線路的基本特點。線路發生接地和短路故障時，故障巡查費時費力，特別是在大風、大雪、雷暴雨天氣時，巡查起來更是難上加難。針對目前配網線路的實際情況和我國的具體國情，研發出配網設備和線路的故障定位系統有重要的意義。

　　變壓器放電性故障是變壓器內部產生電效應（即放電）從而導致變壓器的絕緣性能惡化。按照產生電效應的強弱可分為高能放電（電弧放電）、低能量放電（火花放電）和局部放電三種。

　　根據具體的變壓器故障，針對變壓器的故障定位方法進行介紹，并給出相關的技術方案。

　　1 變壓器保護動作的故障定位

　　首先根據變壓器的保護動作信息，判斷故障的類型和大致故障區域：（1）內部故障：差動保護動作、輕重瓦斯動作、壓力釋放閥動作或油流繼電器動作。（2）出口故障：差動保護動作。（3）近區故障：后備保護動作。

　　外觀檢查，根據繼電保護動作情況，按大致故障分析現場察看定位：（1）內部故障：變壓器瓦斯內有氣體，量較多且顏色不純或變壓器噴油。（2）出口故障：變壓器樁頭至相應進線柜間套管、避雷器、支柱絕緣子閃絡或炸裂，電纜冒煙或起火。（3）近區故障：進線柜后開關柜爆炸，套管、避雷器、支柱絕緣子、線路絕緣子閃絡或炸裂，電纜冒煙或起火。

　　優化選型的要求。對于型號的選擇應該選用那些能夠順利地通過短路試驗的變壓器并且能夠合理地確定變壓器的容量，能夠合理地選擇變壓器的短路阻抗。

　　優化運行的條件。對變壓器出線樁頭要采取防護措施，要在變壓器周圍設置護欄或護網；也要提高電路的絕緣水平，尤其要提高變壓器絕緣水平，并且提高線路安全走廊和安全距離要求的標準，減少對近區的故障影響和危害，這其中包括對電纜的安裝檢修質量（因為電纜頭的爆炸基本上相當于母線短路）的重視；對于那些重要變電站的中、低壓母線，則需要考慮進行全封閉，預防一些小動物的侵害；也要加強對開關質量的標準，防止突然發生拒分等情況。

　　優化運行的方式。確定運行的方式需要短路電流進行核算，并且限制電流短路造成的危害。比如采取裝備用電源自投裝置后進行開環運行，來減少短路時的電流、簡化保護配置；而對于一些故障率比較高的非重要出線，可以適當考慮取消重合閘保護；增加速切保護性能，降低保護時間；220kV及以上的電壓等級的變壓器則最好不要直接帶10kV等級的電力負荷等。

　　提高運行的管理水平。對于管理，我們首先要防止人為錯誤的操作而造成短路沖擊，要提高對變壓器的監測率和檢修率，以便能夠及時快速地發現變壓器的變形強度，保證所用的變壓器的能夠安全有效的運行；其次要強化積淀保護的管理和校驗，防止保護定值不當和保護拒動。

　　2 變壓器油中溶解氣體檢測技術

　　如今的狀態檢測手段中對于變壓器油中氣體的監測已經成為最重要也是最有效的一種手段，并且在我們的實際生活中得到了比較廣泛的推廣和應用。變壓器油氣在線監測裝置可以對變壓器的運行狀態進行實時在線的監測，通過對油中特征氣體濃度的分析，可以隨時了解設備的運行狀態，從而以最快的速度發現和診斷設備內部存在的故障。這一技術彌補了實驗室油氣分析方法中不能及時快速進行監測的遺憾，為實時了解并掌握變壓器的運行狀態提供了非常有價值的數據，提高了企業對于設備的管理水平，因此這項技術為變壓器和電網系統安全有效的運行提供了重要保障。

　　普遍應用的油氣分析法，就是把變壓器油在實驗室用色譜儀進行觀察分析，這種方法雖有可以防止現場電磁的干擾和及時發現局部放熱等問題的應用優勢，但是仍存在很多不足，例如脫氣中存在較大的人為誤差，尤其是人工修正監測曲線；從提取變壓器油樣本到實驗室進行觀察分析，這一過程的作業程序比較復雜繁瑣，并且需要花費比較多的時間和費用支出，與技術經濟方面和電力系統長期發展的需要并不相適應；另外檢測周期太長，運行人員不能及時發現一些隱性故障并對其發展趨勢不能進行有效的跟蹤。因為設備費用的短缺和技術力量上的不足，無法保證每個變電站都配備色譜分析儀，從而導致運行人員無法實時掌握和監視本站變壓器的運行狀況，結果反而會加大事故的發生率。

　　關于油中氣體在線校準的研究，國內外已經做過許多的基礎研究工作，產生了多種監測方法，找到最為可靠的監測方法和監測手段，并在此基礎上對各個技術進行合理的選擇和推廣。其中，實驗室油氣分析法與在線監測法都是對油氣的濃度及組分進行分析，它們在本質上是一樣的，都和變壓器的運行狀態有著緊密聯系，因此應該對故障診斷的方法制定統一的標準。目前，國際上通用的基本是以國際電工委員會（IEC）的三比值法為基礎。

　　變壓器固體絕緣在正常運行的老化過程中，產生的氣體主要是CO和CO2。在油紙絕緣中存在局部放電時，油裂解產生的氣體主要是H2和CH4。當變壓器的故障溫度高于正常油溫的程度不高時，產生的氣體主要是CH?4。隨著故障油溫的升高，C2H4和C2H6逐漸增多。在油溫高于1000℃時，在電弧道（油溫3000℃以上）的作用下，油裂解出的氣體中含有較多的C2H2。如果故障涉及到固體絕緣材料時，會產生較多的CO和CO2氣體。

　　3 對于變壓器鐵心過熱的原因分析及解決方法

　　變壓器鐵心過熱的最主要原因是因為鐵心多點接地以及鐵心片之間絕緣性能不佳造成鐵耗增加所致，所以可以對變壓器鐵心多點接地進行全方位實時檢測從而確定變壓器故障的具體位置。 　　3.1 故障的定位方法

　　3.1.1 交流法。交流法就是對變壓器進行二次（低壓）繞組并輸入220～380V的交流電壓，這樣鐵心中間將出現磁通現象。打開鐵心和夾件的連接片，并使用萬用表的毫安檔進行檢測，當兩個表筆逐級檢測各級的鐵軛時，正常接地的時候表中就會有指示，如果觸接到某級上指示為零的話，則表示該處沒有電流通過，即該處疊片為接地點。

　　3.1.2 直流法。打開鐵心與夾件之間的連接，并在鐵軛兩側的硅鋼片上輸入6V的直流電壓，然后使用萬用表測量直流電源電壓的一檔，按照規定能夠的順序來測量每一級的貼心以及疊片之間的電壓。假如出現了指針依舊指示讀數為零或者是指針向反方向轉動的情況，就表示所測量的點為故障發生點。

　　3.1.3 電流表法。假如變壓器的某個局部出現了過熱的情況時，就要考慮鐵心是不是有多個地點接地，這時就可以采用電流表法對所接地線路的電流進行測量，從而確定故障，由于鐵心與地面相接的導線是與外部接地的導管相互連接的，那么就可以在外引接地套管，然后接上電流表，如果檢測出電流的存在，就表示鐵心有很多個接地處；如果僅有一點是正常接地的，則在測量的時候電流表是沒有電流值或者僅有一點點的電流值。

　　3.2 故障預防的措施

　　當需要更換鐵心時，我們首先要選好材質；裁剪時，千萬不能壓壞疊片兩側的絕緣層，裁剪的毛刺一定要小；還要保持疊片處的干凈，不能有污物、金屬粉粒留在疊片上，疊壓要合理，接地片和鐵心一定要搭接牢固，跟地線一定要焊接牢固。接地片和鐵軛、旁柱的距離要符合相關規定，這樣可以防止器身不小心受潮導致鐵心銹蝕。在對變壓器進行總裝的時候，鐵心和外殼或者油箱之間的距離也要保證符合相關規定；對于其他的金屬組部件，千萬不能夠觸碰到鐵心，以防止過載的運行，如果出現有多點接地的情況應該及時快速地排除。

　　4 結語

　　我國在在線監測和診斷技術上面有著非常美好的前景。通過使用、總結和改善后，可以廣泛應用于配網變壓器的故障定位，從而使得對鐵芯電流和污穢電流的監測、溫度和濕度的監測以及對局部放電的監測逐漸代替離線人工監測。

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