(伊犁技师培训学院新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州伊宁835000)
摘要：电力变压器作为连接供电系统各装置的重要环节，其可靠性和持续性是电力生产和传输的关键。变压器故障可能发生于跳闸导致的不可见供断期，因此，良好的维护策略是避免电力系统故障至关重要的环节。本文通过诊断结果和实验综述了电力系统故障的潜在原因，并对不同类型的测试分析和监测手段进行研究。大量报告研究表明，套管失效是变压器击穿的主要原因之一，也是本文的关注重点。损坏变压器套管测试揭示了关于变压器套管故障的几个重要事实。套管作为变压器易损坏部分，约44%的大型变压器强制停运与套管和绕组有关。而国际大电网会议数据显示约10%的变压器故障由套管损坏引起。对变压器故障进行分析，发现套管失效主要表现为套管、储能电路、有载调压变压器(OLTC)、阻绕及铁心故障。从物理学及电力学角度来看，套管式变压器的薄弱部分，其初始击穿过程难以检测，常引起套管突然失效进而导致变压器故障。
关键词：变压器故障；套管失效；成因
引言：随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，电力变压器作为电力系统重要的输变电设备之一，是输变电系统运转过程中的关键环节，因此其健康状态和运行状况不仅对整个电力系统运行的安全性与否具有直接影响，同时还与周遭居民的生命安全息息相关，但在当下快速化发展的时代背景下，电力变压器在运转过程中各类故障问题屡见不鲜，给居民经济和电力系统带来重大损失的同时也影响着人们日常学习、生产、生活等方方面面，故而提高变压器运行维护和技术管理水平，减少电力变压器故障的发生，是现阶段电力企业的核心发展方向。鉴于此，本文主要阐述了当下电力变压器的常见故障以及引起故障的原因，并对其检修的过程进行了详细的探讨，以期在确保电力变压器安全正常运行的基础上，为企业的进一步发展奠定良好基础。
1.现阶段电力变压器故障诊断的基本概述
1.1短路故障
根据相关数据调查显示，电力变压器短路故障的发生主要是因为电力系统在运行过程中，变压器温度过高所引起的，而对于电力变压器来讲，短路故障主要包含了绝缘过热故障和绕组变形故障两种情况。当发生绝缘过热故障时，电力系统会出现极高的电流，进而产生极高的热量，故此由于受到高温的影响，将导致电力变压器短路故障的出现，降低电力企业经济效益和社会效益的同时，倘若变压器本身不能承受短路电流的容量，变压器的绝缘材料将会受到严重破坏，火灾或人员伤亡问题的发生频率急剧增加；当发生绕组变形故障时，在短路的冲击下小短路电流不会影响继电保护装置的正常动作，变压器的绕组变形现象也不明显，但也会给社会经济带来重大损失。
1.2绝缘故障
与短路故障的诱导因素不同，导致电力变压器发生绝缘故障的原因较多，总的来说可分为与以下几种，即电力变压器内部掺杂极少量的金属杂质、电力系统运行过程中选用的是薄绝缘且油道较小的电力变压器、绝缘成型件在制造过程中其表面或者是内部受到了导电质的污染、电力变压器的各相之间绝缘裕度不能满足变压器的运转条件、在设计电力变压器油道时设计不科学不合理等，在一定程度上都会导致绝缘故障的发生，进而对电力企业的整体发展带来严重的不良影响。
1.3自动跳闸故障
根据相关数据调查显示，电力变压器在使用过程中，人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因，因此为有效地降低故障所带来的损失程度，电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析，并采取科学合理的检修策略，以保障电力系统的安全正常运转。一般来说，倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障，当检修工作人员排除故障后，可讲电力变压器继续投入使用，无须对变压器内部进行检查，可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障，电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查，逐一排除故障，同时还要采取恰当的检修技术，及时地对诱导处进行修理，以避免电力变压器爆炸现象的发生[1]。
1.4变压器油质问题
一般来讲，电力变压器中为了保护变压器原件的正常使用，在出厂时都涂有作为绝缘、散热和熄弧介质的绝缘油，但是由于受内部以及外部两种因素的影响，电力变压器在投入和使用的过程中都或多或少的会出现变压器油质问题，导致变压器故障的发生，进而对电力企业的发展造成严重的不良影响。根据相关数据调查显示，氧化、电气老化、变压器故障老化、变压器制造、安装、检修过程中技术监督不到位和管理不严等都是造成油质老化劣化的主要原因，故此为最大程度地提高企业的经济效益和社会效益，当电力变压器在使用过程中油的颜色、气味、运动粘度及介损等物理性能均发生变化时，相关工作人员应立即更换变压器的油，以保证变压器良好的绝缘性。
2.变压器故障检测
交流电系统是一个复杂的网络，绝缘击穿导致的电力变压器故障增加了更换及维修成本。2000年初相关学者提出了变压器运行的三种测试操作，即：常规试验、型式试验和用于不同任务的特殊试验[2]。检查变压器状况的常规诊断方法有化学法，电气法，热力学法，光学和机械法。含溶解气体分析（DGA），击穿电压和糠醛分析组成的化学法是当前最流行和最重要的诊断方法。相关学者基于Weibull分布统计研究了63/20kV变压器的可靠性，由此提出了五种变压器故障分析方法，包括：定期测试、服务、保护操作、绝缘问题和其他（套管故障，开发，闪电等），这些对改进生产和项目运营至关重要。与此同时，Weibull分布也可用于分析模型的开发，并预测聚合绝缘材料的分解时间。
常采用以下手段研究变压器故障成因：内部检查和测试，包括物理测试、绝缘油测试和溶解气体分析。目前，热性能和电磁场（EMF）是确定电力变压器故障根源的前沿方法，该方法基于AC/DC模块和有限元方法（应用麦克斯韦方程和安培定律）实现。建模过程分为五个阶段：绘图（CAD软件）、设置域和边界（边界条件）、网格化、求解和后处理。
电力变压器预测性维护的早期故障检测方法主要依据绝缘和局部放电检查。近年来，经济的发展促进了故障预测、设备维护技术的进步，预防性测试和故障诊断技术日趋成熟，提高了电力变压器的可靠性。基于诊断程序的在线检测得到广泛应用。相比离线测量，在线测量可靠性高，迭代-传输-分配系统可不间断运行[3]。
结论：
简而言之，近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，电力变压器作为电力系统的重要输变电设备，其运行状态受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视，但是实际应用过程中，各类变压器故障屡见不鲜，故此为有效地提高电力企业的经济效益和社会效益，电力企业需全面了解和掌握变压器的故障形态，并且当变压器出现故障时，检修人员在判断变压器故障的过程中，能对故障进行全面分析，以便制定出最为合理科学的应对方案，从而保证电力系统的正常运行。
参考文献：
[1]胡勇，程蕾.大型电力变压器故障实例统计分析[J].电力安全技术,2018,5(1)：20-22.
[2]郑蕊蕊,赵继印,吴宝春,等.基于加权灰靶理论的电力变压器绝缘状态分级评估方法[J].电工技术学报,2018,23(8)：60-66.
[3]张继芳.改进型灰色关联算法在变压器故障诊断中的应用研究[J].变压器,2017,54(10):33-36.