电力变压器固体管理论文

摘要：电力变压器作为一种重要的机器，其故障机理具有一定的复杂性，故障原因多样。因此，为故障诊断带来诸多挑战和困境。准确判断电力变压器的故障，并进行故障诊断，有助于降低检修人员的工作压力，并快速找到故障隐患，便于及时采取科学、有效的措施，降低大型故障发生率，充分提高配电网运行的安全性。今天小编为大家推荐《电力变压器固体管理论文 (精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

电力变压器固体管理论文 篇1：

岸桥整流及电力变压器的振动噪音及其控制对策研究

【摘 要】论文首先对岸桥整流电力变压器工作原理以及岸桥整流电力变压器振动噪声产生原理及传播途径进行介绍，继而对这一变压器的振动噪声进行了测试，最后，基于测试结果提出了几点岸桥整流电力变压器振动噪声的控制措施。

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【关键词】岸桥整流;电力变压器;振动噪音

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1 引言

在岸桥工作中，整流电力变压器是其十分重要的器件，而鉴于各方对岸桥工作稳定性的要求，电力变压器工作的振动噪声控制成为了岸桥工作中各方需着重开展的关键工作。基于此，文章从岸桥整流电力变压器的工作原理出发，对这一电力变压器的振动产生原理和影响作用展开了详细分析，继而通过数据计算的方式，测试了岸桥整流电力变压器的振动以及噪声情况，并根据相应测试结果提出了三点切实可行的振动噪声控制措施。

2 岸桥整流电力变压器工作原理

岸桥整流电力变压器即在岸桥上使用的整流电力变压器，是岸桥电力电子设备中最为主要的元部件之一，使用十分广泛。在整流电力变压器的结构上和一般的电力变压器基本一致，都是由两个或两个以上绕在铁芯上的绕组所组成。从整流电力变压器的工作原理上观察，也是在法拉第电磁感应定律下所进行的电能传递和变换作业，通过交变磁场将以一次组和二次绕组之间进行连接，继而变换电流、电压并传递电能。整流电力变压器的独特之处在于绕组的结构，在其二次侧处是移相绕组。较为常见的移相绕组的移相方式主要有移相绕组移相、星角绕组移相以及自耦移相变压器移相三种[1]。

3 岸桥整流电力变压器振动噪声产生原理及作用影响

3.1 产生原理

在岸桥整流电力变压器的振动产生原理上，其主要集中在三个方面：①铁芯的电磁吸力，从电磁场理论可知，在三相交流电磁场铁芯硅钢片的接缝处会存在很大的电磁吸力，而如果岸桥整流电力变压器中铁芯存在松动的情况，便会在此作用力下出现强烈的周期性往复运动，导致振动和噪声的产生。②铁芯磁致伸缩效应。即在岸桥整流电力变压器的运作中铁芯硅钢片会在电磁场的作用下，沿着磁力线的方向在尺寸上发生变化，在励磁消失后又复原，在此过程中产生振动噪声。③绕组的电动力，岸桥整流电力变压器绕组中电流会在磁场的影响下产生电磁力，继而绕组中的漏磁场和电流之间的分量彼此间产生作用，会使绕组产生轴向动力，继而产生振动和噪声[2]。

3.2 作用影响

变压器振动主要来自铁芯和绕组两者，两者彼此传递。另外由于岸桥是整体随船运输，为加强变压器的整体强度，变压器底部通常会焊接固定，这样可能会引起共振进一步加剧振动。在持续的振动下，会引起变压器的三相绕组间隙的不等，引起异响，影响相间电压和三相平衡，造成无功功率较大。

4 岸桥整流电力变压器振动噪声测试

4.1 振动测试

岸桥整流电力变压器振动测试主要是对其表面振动进行测试，分别在负载和空载的工况下对岸桥整流电力变压器的箱体振动进行测试，使用压电式加速度传感器将瞬间振动数据转化为电压信号，然后再通过数据采集器完成振动信号的采集，完成测试数据的收集：

负载振动测试。分别选择岸桥整流电力变压器额定电流的100%、90%、80%以及70%进行测试。

从测试结果得知，以时间为轴观察，岸桥整流电力变压器满负载箱体振动信号为一个正弦函数，可视作谐波信号。100Hz为振动最为明显的频率，此外还存在少量200Hz的振动频率。

空载振动测试。通过测试得知，在空载和负载状态下岸桥整流电力变压器满负载箱体振动信号时域一致。在空载工况下，岸桥整流电力变压器空载箱体振动300Hz的占比最大，此外也存在100Hz和200Hz的频率段，说明在空载工况下振动更为明显。

4.2 噪声测试

在岸桥整流电力变压器空载箱体噪声的测试上，基于岸桥整流电力变压器尺寸的差异确定振动加速度传感器的安装位置，并形成一个网络状，再使用多通道的数据采集系统对变压器振动进行测试。在噪声测试部分，于变压器轮廓30cm处包络线上1/3、2/3处进行噪声测量。选择空载工况为测试工况，测试数据如表1所示。

从表1所揭示信息可知在0.3m处岸桥整流电力变压器空载箱体噪声最大值达到67.3dB，整体水平还是偏高，需要采取措施将噪声进一步降低。

將所获得信号进行进一步的分析，可和上文已经分析出的振动测点直接建立联系，得到岸桥整流电力变压器空载箱体噪声0.3m处噪声信号的频谱情况。

從测试结果得知，岸桥整流电力变压器空载箱体噪声和振动之间存在很大的相似性，集中在1000Hz以内，其在300Hz时出现峰值，整体上和岸桥整流电力变压器空载箱体振动情况相匹配。

5 岸桥整流电力变压器振动噪声控制措施

上文就岸桥整流电力变压器振动噪声的产生机制、影响作用、程度和两者的相干性进行了分析，本章从设计的角度出发提出几点控制振动和噪声的措施。抑制振动向传播，即是对变压器内部器身的振动进行控制。在变压器的运作中，绕组和铁芯所产生的振动是在垫脚这一固体介质下完成传递的。因此，可在绕组和垫脚之间连接处通过加入一些减振垫的方式，将原来绕组和垫脚之间的刚性接触转化为弹性接触，继而绕组和铁心传导到底座上的振动会大大减少，降低整体振动，变压器底座与底盘结构连接采用螺栓连接取代传统焊接固定，从而也就起到了降振降噪的目的;此外还可以抑制箱体向外辐射噪声，通过上文的分析可知，100Hz和300Hz是最为主要的振动频率，可针对于这两个频段，在岸桥整流电力变压器箱体外壁上附加空气薄膜阻尼结构，依托于特性频率的阻尼特性，完成箱体表面振动的衰减。同时通过上文的分析可知，箱体的噪声和箱体振动之间存在着很大的相关性，300Hz是主要的噪声产生频率，因此100Hz和300Hz振动衰减，同时也就起到了衰减噪声的效果。

6 结语

综上所述，通过计算测试的方式，就岸桥整流电力变压器空载箱体的噪声振动情况进行了揭示，并提出切实可行的控制措施，得出以下几点研究结论：铁芯的电磁吸力、铁芯磁致伸缩效应、绕组的电动力是振动噪声产生的主要机制，铁芯、绕组、固定底座是振动产生的主要部分，噪声包括主体噪声和冷却系统噪声两个组成。岸桥整流电力变压器满负载箱体振动信号时域波形可视作谐波信号，频率波形在变压器满载时，100Hz振动占比最大，空载时200Hz最大。在空载时振动和噪声频谱存在很大的相干性，0.3m处最大噪声为67.3dB，可采取抑制振动向罩壳传播、抑制箱体振动、抑制箱体向外辐射噪声等措施进行振动和噪声的控制。

【参考文献】

【1】周茂，黄昊，王谦，等.电力变压器振动噪声产生机理及应用分析[J].黑龙江科技信息，2017，21(21)：45-46.

【2】商利华，林小平，李艳军，等.电力变压器噪声辐射特性[J].化工管理，2014，12(14)：194-195.

作者：何欣理

电力变压器固体管理论文 篇2：

电力变压器故障分析及诊断技术研究

摘 要：电力变压器作为一种重要的机器，其故障机理具有一定的复杂性，故障原因多样。因此，为故障诊断带来诸多挑战和困境。准确判断电力变压器的故障，并进行故障诊断，有助于降低检修人员的工作压力，并快速找到故障隐患，便于及时采取科学、有效的措施，降低大型故障发生率，充分提高配电网运行的安全性。

关键词：电力变压器;故障分析;诊断技术

1 变压器常见故障类型

1.1 按故障发生部位划分

绕组故障：指的是各个绕组之间存在短路，绕组线匝之间发生匝间短路。

引线故障：引出线之间存在的相间故障。

套管故障：指的是绝缘套管出现闪络或者因为破损而产生接地短路。

绝缘故障：主要是固体绝缘故障与液体绝缘故障两种。

1.2 按故障现象划分

根据故障严性，在热性故障划分析中，可以分为轻度、低温、中温、高温等过热类型。当过热故障发生时，通过会释放出氢气、甲烷、乙烷等的各种气体，在故障发生中，甲烷、乙烷为重要气体。当过热故障发生中与绝缘材料发生关联性时，又会促进一氧化碳、二氧化碳等气体的产生。

1.3 按回路划分

按照回路对电力变压器故障进行划分，常见的电力变压器故障为磁路故障、电路故障、油路故障等，在这三种常见故障中，有热故障和电故障之分，而有的故障同时属于电故障和热故障[1]。

2变压器故障诊断技术分析

2.1变压器油中溶解气体分析

根据有关标准，在电力变压器油中中会溶解一定含量的气体，这些气体的正常值与注意值需要满足一定的标准。在电力变压器油的特定溶解气体中，将具体的测定值与标准数值进行一定的比较。有助于准确判定变压器故障，另外，结合总烃气体产生的速率，也可以判断电力变压器的故障。在电力变压器诊断出现故障后，需要对相关故障类型进行准确的定位，在判定中，常常应用DGA来进行分析。根据电力变压器油中特定溶解气体的相关特征，有助于检测人员更好地区别变压器故障范围。对于特定的故障类型，其产生的烃类气体，常常和故障部位的能量密度存在密切的关系。在电力变压器故障诊断技术中，当确定其故障种类、故障性质后，还需要进一步确定故障的内在特性。同时，在诊断中，需要对不同故障的温度变化进行判定和预测，计算故障部位产生的主要气体成分比值，并研究成分因素的相关性。在研究中经常应用三比值法，判断气体的比值范围，有助于准确判断电力变压器的故障，并有助于处理电力变压器故障[2]。

2.2变压器故障红外诊断方法

在现代光电技术的不断发展下，对于电力变压器故障的诊断，变压器红外诊断技术在其中得以广泛的应用。所谓的变压器红外诊断技术，其主要通过对红外线原理的应用，并在专业仪器下，在电力变压器中进行红外探测。并根据探测结果，实施相关性分析，进而确定电力变压器地故障类型。在诊断中形成的红外波长，可以感应变压器的温度，进而判断电力变压器故障。红外诊断技术涉及的内容比较广泛，常见的方法主要有相对温差法、温差判断法、图像特征分析法等，一般而言，在电力变压器地热故障诊断中常常应用红外诊断技术。在这种故障诊断中，常常存在着内部故障与外部故障的区别，在检测中可以看到故障设备暴露在空气中。对于该故障的原因，主要有外部接头接触不良、绝缘层老化、绝缘层被损坏等引起的故障。对于这些常见故障的诊断，都可以应用红外热成像，来进一步检测。并有助于准确定位故障发生的位置。另外，对于内部热故障，该故障常常出现在变压器内部，在红外诊断技术的使用中，虽然可以应用热成像来实施故障诊断，但是想要更加精准找到故障位置，还存在着许多困难。关于变压器内部的热故障，常常在开关、线圈、一些常见电路元件等中发生，在产生过热故障后，具有很强的扩散性，并迅速传播到电力变压器的其他位置。电力变压器存在着结构复杂性，在热成像形成后，还要实施其他检测试验，以便于更加精准的判断故障位置，区别故障种类[3]。

2.3变压器绕组变形故障的诊断及分析

电力变压器存在着多样性故障，其中，短路故障的比重比较大，大多数故障都与短路故障密切相关。在发生短路故障后，容易对电力变压器带来很大的伤害，还有可能导致电力变压器的烧坏，为相关电力企业带来巨大的经济损失。绕组变形作为短路故障发生的重要影响因素，所谓的绕组变形，主要是在绕组受力后，轴向与辐向在结构上发生变化，这种变化具有不可逆性。绕组变形的出现，容易诱导变压器结构的变化，严重影响电力变压器的绝缘性能，这种故障具有一定的潜伏性。在对故障诊断中，通过绕组变形测试法，有助于准确判定电力变压器内部的绕组变形程度。

3结束语

随着电力变压器故障诊断工作的发展，在近年来的研究中发现，电力变压器故障存在着多样性和复杂性，且发生频率比较高，特别是在雷雨频发区域，要提前做好一定的工作准备，确保电力變压器故障得到确诊，并实施科学、有效的维修方法，最大限度降低电力变压器发生严重故障的可能性，避免大型故障的发生，有助于维护配电网络的安全性与稳定性。在电力变压器故障诊断中，需要电力变压器相关人员准确掌握一定的故障诊断方法与技术，做好定期维护与检测，尽可能提高电力变压器工作性能，让电力变压器得到长久使用。

参考文献：

[1]向凯.电力变压器故障分析及诊断技术研究[J].城市建设理论研究：电子版.2015

[2]刘世鑫.电力变压器故障分析及诊断技术研究[J].中小企业管理与科技. 2017 (11) ：147-148

[3]赵华鑫.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[J].电子测试.2016 (21)

作者简介：

第一作者：汪康，吉林(1993-)男，汉族，吉林松原，电气工程及其自动化专业。

第二作者：程方晓，电气与电子工程学院 ，副教授。

作者：汪康 程方晓

电力变压器固体管理论文 篇3：

电力变压器的故障诊断与检修方法研究

摘 要：随着我国科技水平的提高，电力工业发展越来越迅速，造成电力变压器的故障越来越频繁，因此文章对电力变压器的故障进行状态检修， 选用了三角形和梯形结合的方式对变压器故障进行诊断，并建立电力变压器状态评价模型同时生成评价表。通过问题的分析以及故障诊断方法的确定， 提高电力变压器状态检修的有效性，避免变压器运行中受到设备故障的影响，实现电力企业的稳定发展。

关键词：电力变压器;状态检修;模糊数学

引言

在电力行业运行及发展中，为了保障电力系统运行的安全性、稳定性，应该定期对变压器进行检修及大修，以保证电力变压器运行的稳定性。文章以油浸式电力变压器的使用特点为例，总结状态检修以及故障诊断方法的确定，有效避免油浸式电力变压器运行中存在的限制性问题，通过内部故障以及外部故障的分析，进行设备运行状态的检修，提高油浸式电力变压器运行的稳定性，推动电力行业的发展。

1 电力变压器的故障类型

1.1 短路故障

电力系统运行过程中，如果电力变压器的温度过高，极易造成短路故障。绝缘过热故障与绕组变形故障是短路故障中最为常见的两种情况。绝缘过热故障是因为电力系统中出现了极高的电流，产生了极高的热量。电力变压器受到高温影响，发生短路故障。绕组变形故障是短路电流对继电保护装置产生了冲击，影响了机电保护装置的正常动作。如果冲击的短路电流较小，电力变压器的绕组变形情况不会很明显，但仍会带来巨大的经济损失。

1.2 外部故障

所谓外部故障，主要是变压器油箱外部绝缘套以及引出线上的故障， 例如，当施工中废油泄漏，会出现废矿物油，不仅影响变电器运行的稳定性，而且造成环境影响，因此，在该种问题处理中，应该通过滤油区域地面硬化处理有效防止废油污染，而且也可以将废油污染土壤全部转移到专门的固体废料回收站，避免油浸式电力变压器故障对电力生产以及环境发展带来限制[1]。

1.3 电力变压器故障

预测的发展现状目前，在电力系统中，使用的变压器故障诊断系统主要在故障诊断和检测上，以及故障位置和原因，并不能明确指出故障的真实原因，及故障对零件和系统造成的损害。如果我们通过计算机技术可以对系统进行实时监控，并根据系统采集到的数据进行整合，做好预测的方法，将能够清晰地掌握电力变压器的故障状态。因此，开展变压器故障预测技术，可以对溶解气体在变压器油中的预测，建立数学模型，掌握变压器故障状态。

1.4 电力变压器存在漏油现象

由于电力变压器长时间的超负荷工作，就会使线路损坏，甚至造成漏油现象。如果漏油现象不能够及时解决，会使电力变压器运转不流畅，造成机器间歇性运转，产生电力系统电压不稳定等问题，因此需要及时检查出漏油现象和找到解决办法，减少变压器故障，提高电力系统用电需求[2]。

1.5 自动跳闸故障

电力变压器正常使用过程中出现自动跳闸故障，主要是因为人为操作与变压器内部破坏。要想有效解决电力变压器自动跳闸故障问题，必须安排专业人员进行故障排查，制定科学合理的检修策略，避免电力变压器出现爆炸情况。

2 状态检修模式下变电检修技术的应用

2.1 设备运行的监控与接线维护

在状态检修工作中，对变电设备的接线维护与运行监控是十分关键的检修内容。在变电设备处于工作状态时，需要检修人员对其开展有效的监视，这样就能够发现存在的各种异常情况，还能够掌握变电设备的运行状态。例如，及时的发现氧化以及发热等问题，并对发现的问题立刻进行处理。同时，观察变电设备的外观，一旦其出现锈蚀或者是表面光泽度丧失的情况，就要立刻进行处理，还是对发生锈蚀的部位进行更换。在完成对锈蚀部位的更换后，观察变电设备运行的具体情况，这样就能够大幅增强对变电设备的监测质量以及效率。如果变电设备在接线方面存在问题，就会大幅提高故障的影响范围，这也会提高对故障的排除难度[3]。所以，检修人员在开展状态维修工作以及日常监视、维护工作时，就要更加的严谨认真，对每一个部位的连接线都需要开展全面细致的检查，如果发现任何异常，都要进行及时有效的处理，使电力系统的整体安全性和可靠性大幅提高。

2.2 处理变电设备热故障

变电站设备在工作状态中，比较关键的问题之一就是热故障，如果对变电设备没有采取良好的管理措施，就会导致变电设备出现热故障问题，不能很好地运行。所以，在开展检修工作时，需要结合变电站设备的具体功能以及性能，选择合适的耐热性材料，避免变电站设备出现热故障问题。同时，通过使用耐热性材料，还能够提高变电站设备的抗氧化能力。而在变电站设备出现热故障问题之后，不仅需要对其进行有效的处理，还需要对电阻的接触面积进行适当的提高，并使设备的散热性能能够增强，使其可以更好地将工作时产生热热量排出，从而有效防止再次出现热故障。

2.3 高效处理接头

对接头的有效处理，也是状态检修的关键工作内容。如果在检修过程中，发现接头部位存在较为严重的发热情况，就需要对发热的原因进行分析，并采取有效的处理措施。同时，检修人员需要详细查看变电设备的工作记录，获取变电设备的相关工作数据，然后开展全面的研究和分析，这样就能够有效的确定合理的接头。并且，在处理接头时，还需要观察其表面的氧化情况，彻底的清理存在着的氧化物，保证其性能不受外界因素的影响。

2.4 脉冲带电流检验方法

油浸式电力变压器在线检测中，通过脉冲电流检测方法的构建，可以结合系统运行的状况，进行脉冲电流信号的检测以及信息的提取，当系统具有较大的电容时，会限制检测的灵敏性。第五，光检测技术。对于光检测技术而言，主要是通过局放产生光辐射进行检测，但是由于检测技术的复杂性、灵敏度较低，在实际检测中并没有得到运用[4]。

2.5 超高频检测技术

通过油浸式电力变压器在线故障检测技术的分析，通过超高频检测技术的运用，可以有效提高局部放电测量的频率，而且，在测试系统安装中， 也可以提高设备故障检修的及时性。但是，在超高频检测技术运用中，存在着变压器内部结构相对复杂的问题，若缺少有效的控制策略，会影响检测的有效性。因此，在油浸式电力变压器在线故障检测中，应该通过故障发生原因的分析，构建针对性的解决策略，以保证故障检修的整体质量。

3 结束语

现如今我国家用电器的普及率相比过去有了明显的提高，这就对供电可靠性以及供电质量提出了更高的要求。在油浸式电力变压器状态故障检修中，为了提高故障检修的有效性，应该认识到设备运行中的故障问题， 通过故障检修方案以及检修标准的确定，进行施工检修方案的完善，充分满足油浸式电力变压器故障检修的有效性。而且，对于相关设备故障检修人员，应该认识到影响油浸式电力变压器故障的问题，通过外部影响因素以及内部影响因素的分析，构建针对性的解决方案，并通过油浸式电力变压器离线检测技术以及在线检测技术的构建，实现设备故障的及时解决， 满足电力企业运行的基本需求。

参考文献：

[1] 许婧，王晶，高峰，束洪春.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术， 2019，(08)：48-52.

[2] 喻新林，沈蛟骁，高璐，郭韬.基于状态检修模式下变电检修技术的运用探讨[J].电子测试，2019，(22)：108+107.

[3] 王庆红. 电力变压器故障诊断及检修分析[J]. 农机使用与维修，2019， (12)：103-104.

[4] 邵苠峰，樊偉，陈江波，等.电力变压器故障诊断中交互式推理的研究与实现[J].变压器，2019，(03)：118-119.

作者：周伟