变压器是电网中比较昂贵且重要的电气设备，其安全运行对于保证电网安全可靠运行意义重大。变压器故障主要由内部绝缘老化造成。文章根据变压器在线监测方法的介绍，针对变压器的故障定位给出了相应的技术支持。

　　线路长、分支多、配电设备多、负荷分散、运行方式复杂是我国配网线路的基本特点。线路发生接地和短路故障时，故障巡查费时费力，特别是在大风、大雪、雷暴雨天气时，巡查起来更是难上加难。针对目前配网线路的实际情况和我国的具体国情，研发出配网设备和线路的故障定位系统有重要的意义。

　　变压器放电性故障是变压器内部产生电效应（即放电）从而导致变压器的绝缘性能恶化。按照产生电效应的强弱可分为高能放电（电弧放电）、低能量放电（火花放电）和局部放电三种。

　　根据具体的变压器故障，针对变压器的故障定位方法进行介绍，并给出相关的技术方案。

　　1 变压器保护动作的故障定位

　　首先根据变压器的保护动作信息，判断故障的类型和大致故障区域：（1）内部故障：差动保护动作、轻重瓦斯动作、压力释放阀动作或油流继电器动作。（2）出口故障：差动保护动作。（3）近区故障：后备保护动作。

　　外观检查，根据继电保护动作情况，按大致故障分析现场察看定位：（1）内部故障：变压器瓦斯内有气体，量较多且颜色不纯或变压器喷油。（2）出口故障：变压器桩头至相应进线柜间套管、避雷器、支柱绝缘子闪络或炸裂，电缆冒烟或起火。（3）近区故障：进线柜后开关柜爆炸，套管、避雷器、支柱绝缘子、线路绝缘子闪络或炸裂，电缆冒烟或起火。

　　优化选型的要求。对于型号的选择应该选用那些能够顺利地通过短路试验的变压器并且能够合理地确定变压器的容量，能够合理地选择变压器的短路阻抗。

　　优化运行的条件。对变压器出线桩头要采取防护措施，要在变压器周围设置护栏或护网；也要提高电路的绝缘水平，尤其要提高变压器绝缘水平，并且提高线路安全走廊和安全距离要求的标准，减少对近区的故障影响和危害，这其中包括对电缆的安装检修质量（因为电缆头的爆炸基本上相当于母线短路）的重视；对于那些重要变电站的中、低压母线，则需要考虑进行全封闭，预防一些小动物的侵害；也要加强对开关质量的标准，防止突然发生拒分等情况。

　　优化运行的方式。确定运行的方式需要短路电流进行核算，并且限制电流短路造成的危害。比如采取装备用电源自投装置后进行开环运行，来减少短路时的电流、简化保护配置；而对于一些故障率比较高的非重要出线，可以适当考虑取消重合闸保护；增加速切保护性能，降低保护时间；220kV及以上的电压等级的变压器则最好不要直接带10kV等级的电力负荷等。

　　提高运行的管理水平。对于管理，我们首先要防止人为错误的操作而造成短路冲击，要提高对变压器的监测率和检修率，以便能够及时快速地发现变压器的变形强度，保证所用的变压器的能够安全有效的运行；其次要强化积淀保护的管理和校验，防止保护定值不当和保护拒动。

　　2 变压器油中溶解气体检测技术

　　如今的状态检测手段中对于变压器油中气体的监测已经成为最重要也是最有效的一种手段，并且在我们的实际生活中得到了比较广泛的推广和应用。变压器油气在线监测装置可以对变压器的运行状态进行实时在线的监测，通过对油中特征气体浓度的分析，可以随时了解设备的运行状态，从而以最快的速度发现和诊断设备内部存在的故障。这一技术弥补了实验室油气分析方法中不能及时快速进行监测的遗憾，为实时了解并掌握变压器的运行状态提供了非常有价值的数据，提高了企业对于设备的管理水平，因此这项技术为变压器和电网系统安全有效的运行提供了重要保障。

　　普遍应用的油气分析法，就是把变压器油在实验室用色谱仪进行观察分析，这种方法虽有可以防止现场电磁的干扰和及时发现局部放热等问题的应用优势，但是仍存在很多不足，例如脱气中存在较大的人为误差，尤其是人工修正监测曲线；从提取变压器油样本到实验室进行观察分析，这一过程的作业程序比较复杂繁琐，并且需要花费比较多的时间和费用支出，与技术经济方面和电力系统长期发展的需要并不相适应；另外检测周期太长，运行人员不能及时发现一些隐性故障并对其发展趋势不能进行有效的跟踪。因为设备费用的短缺和技术力量上的不足，无法保证每个变电站都配备色谱分析仪，从而导致运行人员无法实时掌握和监视本站变压器的运行状况，结果反而会加大事故的发生率。

　　关于油中气体在线校准的研究，国内外已经做过许多的基础研究工作，产生了多种监测方法，找到最为可靠的监测方法和监测手段，并在此基础上对各个技术进行合理的选择和推广。其中，实验室油气分析法与在线监测法都是对油气的浓度及组分进行分析，它们在本质上是一样的，都和变压器的运行状态有着紧密联系，因此应该对故障诊断的方法制定统一的标准。目前，国际上通用的基本是以国际电工委员会（IEC）的三比值法为基础。

　　变压器固体绝缘在正常运行的老化过程中，产生的气体主要是CO和CO2。在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是H2和CH4。当变压器的故障温度高于正常油温的程度不高时，产生的气体主要是CH?4。随着故障油温的升高，C2H4和C2H6逐渐增多。在油温高于1000℃时，在电弧道（油温3000℃以上）的作用下，油裂解出的气体中含有较多的C2H2。如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的CO和CO2气体。

　　3 对于变压器铁心过热的原因分析及解决方法

　　变压器铁心过热的最主要原因是因为铁心多点接地以及铁心片之间绝缘性能不佳造成铁耗增加所致，所以可以对变压器铁心多点接地进行全方位实时检测从而确定变压器故障的具体位置。 　　3.1 故障的定位方法

　　3.1.1 交流法。交流法就是对变压器进行二次（低压）绕组并输入220～380V的交流电压，这样铁心中间将出现磁通现象。打开铁心和夹件的连接片，并使用万用表的毫安档进行检测，当两个表笔逐级检测各级的铁轭时，正常接地的时候表中就会有指示，如果触接到某级上指示为零的话，则表示该处没有电流通过，即该处叠片为接地点。

　　3.1.2 直流法。打开铁心与夹件之间的连接，并在铁轭两侧的硅钢片上输入6V的直流电压，然后使用万用表测量直流电源电压的一档，按照规定能够的顺序来测量每一级的贴心以及叠片之间的电压。假如出现了指针依旧指示读数为零或者是指针向反方向转动的情况，就表示所测量的点为故障发生点。

　　3.1.3 电流表法。假如变压器的某个局部出现了过热的情况时，就要考虑铁心是不是有多个地点接地，这时就可以采用电流表法对所接地线路的电流进行测量，从而确定故障，由于铁心与地面相接的导线是与外部接地的导管相互连接的，那么就可以在外引接地套管，然后接上电流表，如果检测出电流的存在，就表示铁心有很多个接地处；如果仅有一点是正常接地的，则在测量的时候电流表是没有电流值或者仅有一点点的电流值。

　　3.2 故障预防的措施

　　当需要更换铁心时，我们首先要选好材质；裁剪时，千万不能压坏叠片两侧的绝缘层，裁剪的毛刺一定要小；还要保持叠片处的干净，不能有污物、金属粉粒留在叠片上，叠压要合理，接地片和铁心一定要搭接牢固，跟地线一定要焊接牢固。接地片和铁轭、旁柱的距离要符合相关规定，这样可以防止器身不小心受潮导致铁心锈蚀。在对变压器进行总装的时候，铁心和外壳或者油箱之间的距离也要保证符合相关规定；对于其他的金属组部件，千万不能够触碰到铁心，以防止过载的运行，如果出现有多点接地的情况应该及时快速地排除。

　　4 结语

　　我国在在线监测和诊断技术上面有着非常美好的前景。通过使用、总结和改善后，可以广泛应用于配网变压器的故障定位，从而使得对铁芯电流和污秽电流的监测、温度和湿度的监测以及对局部放电的监测逐渐代替离线人工监测。

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