油浸式变压器故障诊断方法探究

在新时代背景下，人们生活质量逐步提高，对电能的供应提出较高的需求，变压器主要起着电压调节的作用，其中油浸式变压器是一种常见变压器类型，此类设备工作原理是通过绝缘油包裹铁芯和绕组，利用油的耐热性和散热性，将电力进行转换与传输，比较适用于不同场景中。一旦油浸式变压器在正常运行过程中，出现不同类型或者不同程度的故障，阻碍电力系统正常运行和输送电能，也容易带来相应的安全事故。在之前，对油浸式变压器一般采用传统的故障诊断方式，即使起到一定的诊断效果，但具有一定的局限性，智能化故障诊断方式是新型的诊断方式，主要应用智能化和现代化信息技术，二者在进行故障诊断上具有不同的优缺点，具体概述如下。

1. 油色谱分析法

这一诊断方法在油浸式变压器中被广泛应用，属于气相色谱技术中的一种，其操作原理是针对油浸式变压器当中的油，做好色谱分析工作，判断变压器存在的故障类型和具体的位置。就实际情况而言，当变压器油的颜色出现异常，证明此设备存在故障，需要专业人员及时维修与养护。此诊断技术在应用时具有局限性，很容易受到变压器此设备的影响，当变压器出现短路时，无法使用此诊断方法进行故障诊断，那么在使用此诊断技术时，也要结合其他技术[1]。

具体操作流程： ① 进行取样：一般从变压器下部的阀门进行取样，这个部分的油样品更具有代表性，在这一流程中需要全密封取样，防止其他气体的进入，在取样后遮光保存。 ② 进行脱气：取样完毕后采用溶解平衡的方法，将样品与载气混合后充分振荡，将气体从中分离。 ③ 进行色谱分析：使用专业的实验设备，对分离的气体进行分析，从中科学判断故障。

不同气体特征对应的故障： ① 当特征气体包含甲烷、乙烯、乙烷等，证明此设备存在过热故障。 ② 当特征气体包含氢气或者乙炔，证实此设备存在放电故障。 ③ 当特征气体包含一氧化碳或者二氧化碳，证实设备为绝缘受潮或者内部零件老化。

2. 局部放电法

这一诊断技术也属于传统诊断方法之一，此诊断技术的原理为检测变压器内部绝缘介质中的放电现象，以此判断绝缘状态和设备的健康水平。当绝缘材料出现局部放电，证实绝缘材料存在故障，需要及时对这一故障维修养护。局部放电法中包含不同种类的检测技术，分别为脉冲电流法、超声波检测法等，不同检测方法操作存在不同，具体描述如下。

脉冲电流法：此技术的原理为检测放电时产生的脉冲电流，计算出具体的放电量。使用专业的实验仪器进行收集与计算，具有较高的灵敏度，但自身的抗干扰能力较弱，需要在无干扰的实验室内完成检测[2]。

超声波检测法：此技术的原理为捕捉放电产生的机械波，采用定位技术确定好放电的所在位置，使用到的仪器包括传感器设备等。需要在变压器设备上安装传感器设施，在安装时需要避开一些部位，如控制箱，一般安装在变压器油箱的中间位置，特别容易出现发电的区域，使用传感器收集相应的信息数据，对信息数据的信号特征和频次进行分析，判断故障具体所在位置。

3. 红外测温法

此诊断技术也被广泛应用在油浸式变压器当中，对变压器内外温度变化进行监测，提高故障诊断的精准性。如果在变压器运行时，存在温度过高的情况，变压器很容易出现短路的故障，温度处于正常的数值内，证实变压器正常稳定地运行。此类技术的优势包括： ① 红外线自身具有穿透性，不需要与油浸式变压器设备接触，只需要使用实验仪器，调试实验仪器的精准度，即可实现故障的高效诊断 [3]。 ② 自身具有可视化的特征，通过生成的温度分布图像，精准定位故障所在之处。 ③ 单次监测能够覆盖多个部分，所消耗的监测时间较短。

4. 智能化诊断的方法

在新时代背景下，在开启故障诊断工作时，也要紧跟时代的脚步，在使用传统故障诊断技术的基础上，也要将大数据技术、人工智能技术等融入故障诊断工作中，构建智能化的诊断模式，提高油浸式变压器诊断质量与效率。

① 打造专家系统：此系统汇集业内的专家学者的知识和各种复杂故障诊断的方法，可以辅助传统诊断技术的诊断工作，在进行传统诊断时，使用专家系统，搜索历史专家诊断的经验，在专业知识的领导下，让变压器

诊断故障的精准性有所提高。

② 使用向量机：根据油中溶解气体的数据训练模型，使用计算机设备和智能算法，对故障的类型精准判断，如是否为过电或者放电等，将诊断的准确率提高 9 0 % . 。

③ 打造自动预警和监测系统：应用大数据技术和通信技术，打造一个智能化故障预测和诊断的系统，主要分为三层，为信息数据收集层、分析层、应用层等，使用传感器设备覆盖整个油浸式变压器设备，做好信息数据的收集，上传到分析层，使用大数据技术和智能算法进行分析，之后通过微信等平台对故障信息进行推送，支持维修养护人员的远程操控。

5. 结束语

综上所述，在电力系统中油浸式变压器是广泛应用的电力设备，自身与电力系统稳定运行息息相关，那么为提高油浸式变压器的运行质量和效率，需要做好设备的故障诊断工作和预测工作，当发现此设备出现故障，根据故障类型进行恰当的处理，延长油浸式变压器的使用寿命，也降低设备维修养护的成本费用。

参考文献

[1] 赵静 , 尹贻国 . 基于改进 BP 神经网络的油浸式配电变压器故障诊断方法 [J]. 电子元器件与信息技术 ,2024,8(07):65-67.

[2] 李元 , 李星辉 , 孙渭薇 , 等 . 基于多模型级联的油浸式电力变压器故障诊断方法 [J]. 智慧电力 ,2023,51(06):86-92.

[3] 肖宏磊 , 留毅 , 夏红军 , 等 . 基于 PCA 与 SSA-LightGBM 的油浸式变压器故障诊断方法 [J]. 综合智慧能源 ,2023,45(03):9-16.