电力变压器故障的工程分析与研究

电力变压器故障的工程分析与研究

徐峰

汇网电气有限公司 528131

摘要：电力变压器运行直接影响到电网电能传送的稳定性与安全性，所以必须要提升重视程度，鉴于电力变压器运行期间，故障形成的影响，为了有效的解决这个问题，所以本文将引入故障树分析变压器出现的故障，明确故障原因，有针对的采取防护措施，降低故障发生的概率，提升电能运输的稳定性。

关键词：电力变压器；故障树；故障分析；研究

电能运行时间容易因为电压过量超出正常范围从而发生故障，这种情况便称之为变压器过电压。在经济快速发展下，各类家用电器逐渐融入人们的生活中，电能直接关乎到大众的生活质量，而变压器发生故障将会破坏电压器绝缘层，对电能输送造成影响，更为严重时，甚至会击穿绝缘，损毁设备内部元件，考虑到变压器过电压故障存在的危害，本文将引入故障树，绕变压器故障进行论述，讨论常见的故障类型分析变压器故障形成原因，并提出解决措施。

一、故障树概述

故障树分析法是分析电力电压器故障原因的常用方式，通过整体到部分的逐层分级方式，系统的分析变压器内部故障，这种方法早在上世纪90年代便已出现，由美国沃森和默斯斯提出，利用故障树分析问题的方式可以预测导弹随机失效问题，在航空能源等领域中有非常不错的应用效果。随着学科的发展，其应用领域不断扩大，从而作为本文研究研究变压器故障的主要方式，应用树状分析系统，发现故障是通过衡量设备元件，找出系统最为薄弱的部分，找出设备薄弱环节后，便可以采取相应的措施，研究便利电压器故障。

二、电力变压器故障树构建

构建故障树可以分析变压器故障原因，为了避免构建故障树时受到主观的影响，导致系统存在问题，难以客观、全面的分析变压器故障出现的原因，需要深入了解变压器结构，同时应该根据变压器存在的故障，深入的分析故障规律，了解足够的信息后，通过。统计资料、维修记录，与电力维修人员进行交流，探讨故障树构建工作，故障树设计中铁芯、绝缘油都是非常重要的元素。除此之外，构建故障树系统时，当进入程序组建面后，需要根据部件构建相应的故障树子树，掌握每种符号与常规故障树表示方式，明确表示方法后，灵活的使用方框或圆形叶子符号，设计故障树流程。另外，还需注意故障树，如果设计过度，将会在一定程度上，影响变压器故障分析，调整设计流程，可以采用隐藏下层分支的方式，简化故障树体系。分析局部细节时，可单击局域子树，方便查询具体情况，同时还不会影响到整体工作的预判，程序是在windows系统内进行。

三、变压器故障模块分析

构建故障树分析变压器故障时，应该做好充足的准备工作，同时还需要了解概率文件，概率文件主要包含故障名、概率，了解概率数值表现形式，设置故障树概论文件是其中非常关键的工作，需要对变压器事件加以赋值，还需要了解运行时间，将概率以及变压器年故障概率。

（一）推算方法

故障树推算方法应该根据某节点构造确定故障概率，并将其计入概率论，但是在设计故障树时，会存在无法获取节点概率数值的情况，当这种情况出现后，需要了解故障概率，并基于父子节点因果关系，参考故障定量关系，找到父子节点，计算结果概率，当以上操作进行之后，推算此节点原因概率发生的数值，并在贝叶斯计算方式下，估算概率事件数值，并将其记录到概率文件中采用这种方式计算数值其结果与真实情况非常接近。

根据变压器故障树特点，分析故障原因。

（二）故障树特点

利用故障树分析变压器发生故障原因非常客观，使用故障树，明确子树内容，了解父子节点的逻辑关系，通过故障树可以将所有变压器出现的故障包含其内，考虑到变压器结构元件众多，导致其故障具备的复杂性。采用故障树可以将189种故障情况包含其中，分析底事件概率，应用故障树分析变压器故障，其算法具备全面、客观的特点，采用先分后和的设计理念，利用计算机程序，分析变压器发生故障，利用程序设计故障措施，需要了解这项工作会占用很多内存。为了保证工作持续进行，应该采用先单独后合并的方式，分析子树其中结果函数，并以一阶割集为主，

工作期间还应该考虑到变压器内部结构串联的形态，分析故障树各事件的逻辑关系，通过故障树还需要体现各故障发生的强弱，计算故障发生的概率。

（三）故障树定量计算

用故障树分析变压器故障时，主要利用系统软件通过计算每个环节的重要度，以及底事件概率重要度，列出概率公式，参考结构重要度整合，整合数据信息，明确概率集数结构重要度，故障树定量计算中非常重要的计算要素。

（四）电力变压器故障模式

使用故障树分析变压器故障时，需要通过统计分类，分析每种情况出现的可能性，利用软件建筑故障树表现形式，将变压器运行期间可能发生的所有故障直观的体现出来，并采用逐级划分的方式，明确变压器所有的故障类型，这样不仅便于故障分析，还可以系统地了解每种故障发生的概率，提高研究效率。也可以加快故障原因分析的速度，对工艺设计制造都有极大帮助，通过故障树统计、分类设计，可以了解中专及故障划分类别，据故障树计算结果，建立组建结构。

四、电力变压器状态判断

（一）溶解气体分析

分析变压器故障时，需要做好电系统气体分析工作，了解电力系统中电力变压器是其中重要组成部分，每台变压器在运行期间都可能会因为内部或外部的原因发生故障，从而引发长时间供电中断，这样不仅会对大众生活造成极大的影响，同时还会提升维修费用，降低增值收益。为此需要做好电力变压器早期故障诊断，在故障发生之前，诊断出设备可能存在的问题，这样便能做到及时防御，降低损失。油绝缘电力变压器早期故障判断的常用技术，因为积累了大量的工作经验，所以有大量的数据作为考证，设备运行期间变压器内部元件，会因为使用造成绝缘老化，从而会出现气体，气体主要为二氧化碳、一氧化碳、氢气、氨气，一旦变压器内部发生故障时，可以通过定量测定的方式检验气体组成部分，通过气体各成分的含量，判断故障类型，这种方式被称为气体分析。

产生气的原因是因为设备元件老化、发热等情况出现，致使变压器内部出现火花放电，过热、电弧放电等情况，虽然放电时间很短，但是会产生大量的热量，对设备造成难以预估的伤害。有气体种类测量气体的组成成分变得异常重要，通过变压器气体检测，可以预先判断变压器存在问题，根据运行工况，查找以往工作经验，根据各公司标准确定极限值，变化范围合理的开展故障检测工作。

检测故障时有很多方法可以使用，比如比例法、Tcg方法、模糊诊断法都是分析变压器气体故障的重要方式，其中变压器模糊识别，需要在某识别理论上进行，详细的了解模糊集合论，计算相应参数，从而才可以得出准确的结论。除此之外，还可以通过变压器模糊直接识别法，可以有效的处理变压器故障诊断，图1为比值故障判别比较。

图 1 比值故障判别比较

（二）变压器红外线诊断技术

变压器故障分析技术还有变压器红外线诊断技术，这项技术可以对非接触无损方式检查变压器运行状态，分析故障原因，进行大面积温度分布场的扫描，了解局部存在的问题，并可以进行定点测温，提升分析结果的精确度。设备表面的温差变化基本在0.3度左右，误差为0.2度，使用红外线测试仪发生故障时，应该灵活的结合计算机技术，应用红外线热像扫描变压器设备表面，整合收集的数据，通过分析显示存储等功能提升工作效率降低红外线测温，工作期间外界高压电场对其的影响。保证电力变压器故障检测工作顺利执行，在工作期间还需要保证带电部位工作人员保持足够的安全距离，采用变压器红外线诊断技术，不仅结果精确同时具备可靠性高、安全性好、成本低的优势。

分析变压器故障还发现过电压的情况，内部过电压和大气过电压是变压器过电压故障，主要的两种类型，输电线路遭到外界因素的影响。比如，雷电雷云放电等情况，使得变压器发生过电压故障，而变压器内部过电压是受到电磁场的影响，引起内部固定要的原因，有很多合闸、分闸、接地、短路、断线等情况出现，都会使得电磁场内部发生变化，内部过电压又可以将其分为行为或是操作导致的过电压，常见的操作型过电压主要为线路开关和操作系统事故，建立了电容元件与电感元件不良组合发生谐振，导致变压器过电压。无论行为导致的过电压，还是内部因素造成的过电压，都会在电气设备运行的瞬间，使电压值瞬间飙升，超出正常范围，采用故障树可以有效的检测变压器故障。

结语：

电力变压器为电网中非常重要的组成元素，一旦发生故障将会直接影响到电能运送的可靠性带来极为严重后果，降低供电企业的经济收益。为此，需要了解电力变压器运行故障出现的原因，本文采用故障树的方式，系统的分析故障产生的原因，明确故障后，采用科学合理的方式管理，严格按照规程操作，加大保护装置，确保保护工作的迅捷性、准确性，降低电力变压器故障发生概率，从而确保变压器可以稳定的运输。使得广大群众的生活不会受到干扰。

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