劉彪 袁文海 宋昆峰 胡健民 徐浩 董小順

摘 要：電氣變壓器在故障檢測(cè)過(guò)程中隨著制造技術(shù)的發(fā)展而增大，同時(shí)提高了運(yùn)行穩(wěn)定性。隨著智能節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和電力公司之間競(jìng)爭(zhēng)的加劇，電力公司不斷發(fā)展新的電力變壓器檢測(cè)技術(shù)，以利用其優(yōu)勢(shì)。本文在此基礎(chǔ)上，以電力變壓器故障檢測(cè)的現(xiàn)狀和趨勢(shì)為指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;故障檢測(cè)技術(shù);現(xiàn)狀與發(fā)展

0引言

隨著智能電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)不斷取得突破式進(jìn)步，電力變壓器故障檢測(cè)也有了更加科學(xué)有效的方法。但不管檢測(cè)和檢修技術(shù)如何先進(jìn)，都會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、時(shí)間和生產(chǎn)安全成本。只有及時(shí)維護(hù)和保養(yǎng)，使得電力變壓器長(zhǎng)時(shí)間保持健康、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行狀態(tài)，才是保障我國(guó)電力系統(tǒng)安全和人民生命財(cái)產(chǎn)安全的最根本途徑。

1電力變壓器故障檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

電力變壓器是國(guó)網(wǎng)電力系統(tǒng)中十分重要的電氣設(shè)施，因而對(duì)變壓器內(nèi)部的檢測(cè)和保護(hù)就顯得非常重要。傳統(tǒng)的變壓器繼電保護(hù)包含主保護(hù)、后備保護(hù)和附加保護(hù)等。變壓器的安全運(yùn)行取決于保護(hù)力度大小，特別是與相關(guān)的電氣和物理化學(xué)試驗(yàn)相結(jié)合，本質(zhì)上是保證變壓器的正常運(yùn)行。但有些缺陷在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下容易發(fā)現(xiàn)，不運(yùn)行時(shí)則很難發(fā)現(xiàn)。變壓器一旦出現(xiàn)一些異常狀態(tài)，就說(shuō)明設(shè)備發(fā)生故障之前，通過(guò)傳統(tǒng)的保護(hù)檢測(cè)，沒(méi)有檢測(cè)到這些狀態(tài)或者是檢測(cè)到的狀態(tài)不準(zhǔn)確，但是通過(guò)檢查變壓器內(nèi)部故障時(shí)，這些問(wèn)題就能夠得到很好地解決辦法。電力工作人員能夠及時(shí)得到最新和最準(zhǔn)確的變壓器運(yùn)行狀態(tài)，還可以在第一時(shí)間想到應(yīng)對(duì)的辦法。

1.1紅外光譜技術(shù)

紅外技術(shù)是一種遠(yuǎn)比“觀測(cè)”和“溫度”方法先進(jìn)的儀器儀表方法，在這兩種方法中，電氣變壓器無(wú)需直接接觸，也無(wú)需遠(yuǎn)程觀測(cè)。它只需要一張紅外圖像。該方法應(yīng)用基于圖像的方法，準(zhǔn)確分析了電氣系統(tǒng)變壓器運(yùn)行中各個(gè)微元件的溫度變化。采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是工業(yè)配置控制技術(shù)，可以實(shí)時(shí)提醒用戶注意警報(bào)和解決方案，而不會(huì)影響專業(yè)系統(tǒng)的體驗(yàn)。使現(xiàn)場(chǎng)用戶能夠準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。該技術(shù)已應(yīng)用于各級(jí)電力公司的生產(chǎn)實(shí)踐中，為確保各電力線的安全高效運(yùn)行提供了卓越的技術(shù)安全。

1.2基于遺傳算法的故障排除

基于遺傳算法的求解方法是一種受生物基因演化啟發(fā)的較為先進(jìn)的智能診斷方法，分為遺傳、突變、交集、選擇和全局搜索、優(yōu)化和選擇等階段，與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比。

1.3變壓器內(nèi)部油色譜檢測(cè)

離線采樣分析是一種油色譜檢測(cè)法，主要通過(guò)在油中溶解的氣體成分含量的變化，用電氣測(cè)試設(shè)備內(nèi)部的故障診斷組合取樣和分析，多年來(lái)，被廣泛認(rèn)為是效果十分明顯的手段，在貢獻(xiàn)方面主要是設(shè)備的安全操作。但是，局限性還是存在的，如現(xiàn)在試行的檢測(cè)信息技術(shù)。通過(guò)多年的理論聯(lián)系實(shí)際，獲得了油中溶解氣體內(nèi)部檢測(cè)的特點(diǎn)。

1.4變壓器內(nèi)部故障紅外檢測(cè)

紅外信息技術(shù)主要工作原理：任何一個(gè)高于絕對(duì)零度（-273.15℃）的物體都會(huì)因自身分子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。IR是一種電磁波，0.75～1000微米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，由所述波長(zhǎng)范圍的近紅外（0.75～3μm）的劃分，中紅外（3～6微米），遠(yuǎn)紅外（6～15微米），一個(gè)遠(yuǎn)紅外線（15～1000微米）。物體表面由單元組合形成，存在一個(gè)熱輻射能量場(chǎng)，能量場(chǎng)有一個(gè)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)分布場(chǎng)。已知是利用表面的紅外輻射強(qiáng)度的紅外照相機(jī)的檢測(cè)形狀并表現(xiàn)出溫度分布，紅外圖像呈現(xiàn)出亮暗的區(qū)別是反映物體外表工作溫度的高低，對(duì)物體表面溫度及溫度場(chǎng)的檢測(cè)便可作為判別設(shè)施管理能否可能存在一些故障。

1.5在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要基于局部放電檢測(cè)與振動(dòng)分析。“局部放電檢測(cè)”一詞是指在變壓器正常運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)致局部放電故障的機(jī)械故障，有效檢測(cè)變壓器局部放電，檢測(cè)變壓器安全問(wèn)題，采取有針對(duì)性的對(duì)策，促進(jìn)變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行。振動(dòng)分析的規(guī)則是在變壓器運(yùn)行過(guò)程中檢測(cè)變壓器振動(dòng)信號(hào)，分析具體結(jié)果原因，檢查變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，在及時(shí)檢測(cè)干擾方面發(fā)揮重要作用。

1.6基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷是人類大腦開(kāi)發(fā)的一種完整、先進(jìn)的診斷方法。它非常智能、自學(xué)，非常適合于處理復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。該技術(shù)用于大型生產(chǎn)、運(yùn)輸、電力和大型企業(yè)。但是，單個(gè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷是有限的，必須與其他診斷結(jié)合使用，才能利用其強(qiáng)大的技術(shù)性能。

2電力變壓器故障檢測(cè)的發(fā)展

該技術(shù)不斷發(fā)展，變壓器故障檢測(cè)技術(shù)不斷更新。為保證檢測(cè)技術(shù)的安全性、易用性和準(zhǔn)確性，變壓器故障檢測(cè)逐步實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化。人工智能主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)勞動(dòng)密集型任務(wù)。人工智能的發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展的轉(zhuǎn)變以及生活方式和工作方式的創(chuàng)新，從而用人工智能取代了傳統(tǒng)的機(jī)械工作模式。國(guó)內(nèi)外人工智能的研究不斷發(fā)展，變壓器故障檢測(cè)越來(lái)越成為專業(yè)系統(tǒng)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能。例如，專家系統(tǒng)是。一種在人工智能中廣泛應(yīng)用的技術(shù)形式。通過(guò)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行故障診斷和分析，并確定故障與原因之間的規(guī)則，以確定故障發(fā)生的位置和原因。提高專業(yè)應(yīng)用程序?qū)﹄娏ψ儔浩鞯淖R(shí)別能力，同時(shí)節(jié)省人員和人力。但是，如果變壓器故障超出了專業(yè)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，智能技術(shù)無(wú)法解決故障，或者需要手動(dòng)解決。

3結(jié)束語(yǔ)

電氣變壓器對(duì)電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵作用，電氣系統(tǒng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。因此變壓器對(duì)運(yùn)行的影響很大。尤其是在互聯(lián)時(shí)代，對(duì)功耗、復(fù)蓋范圍和能源質(zhì)量的需求不斷增加。電氣企業(yè)必須改進(jìn)變壓器故障檢測(cè)技術(shù)的研究和優(yōu)化，降低故障頻率，提高變壓器效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝勇.電力變壓器故障檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].通信電源技術(shù)，2019，36（10）：140-141.

[2]劉倩.電力變壓器狀態(tài)檢修及故障診斷方法[J].化工管理，2019（17）：152-153.

[3]金娜.電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].江蘇大學(xué)，2019.