變壓器的故障原因及故障檢測(cè)技術(shù)

一、工作原理

伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)

間接變速裝置。伺服電機(jī)可以控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和

轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)

中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成

電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)

信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

二、故障原因

1.電力變壓器

目前，已在系統(tǒng)運(yùn)行的代表性產(chǎn)品包括：1150KV、1200MV·A，735～765KV、800MV·A、400

～500KV、3相750MV·A或單相550MV·A，220KV、3相1300MV·A電力變壓器；直流輸電

±500KV、400MV·A換流變壓器。電力變壓器主要為油浸式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為芯式和殼式兩類。芯

式生產(chǎn)量占95%，殼式只占5%。芯式與殼式相互間并無(wú)壓倒性的優(yōu)點(diǎn)，只是芯式工藝相對(duì)簡(jiǎn)單

，因而被大多數(shù)企業(yè)采用；而殼式結(jié)構(gòu)與工藝都要更為復(fù)雜，只有傳統(tǒng)性工廠采用。殼式特

別適用于高電壓、大容量，其絕緣、機(jī)械及散熱都有優(yōu)點(diǎn)且適宜山區(qū)水電站的運(yùn)輸。

2.配電變壓器

國(guó)外配電變壓器容量能達(dá)到2500KV·A，有圓形與橢圓形鐵心形式。圓形的占絕大多數(shù)，橢圓

形的由于M0（鐵心柱的間距）小，因而用料可以減少，其對(duì)應(yīng)線圈為橢圓形。低壓線圈有線

繞式與箔式，油箱有帶散熱管的（少數(shù)）與波紋式的（大多數(shù)）。

3.干式變壓器

近來(lái)來(lái)，干式變壓器在國(guó)內(nèi)得到迅猛發(fā)展，在京、滬和深等大城市，干變已經(jīng)占到50%，而在

其他大中城市也已經(jīng)占到20%。干變有四種結(jié)構(gòu)：環(huán)氧樹(shù)脂澆注、加填料澆注、繞包和浸漬式

。目前，歐美廣泛采用開(kāi)敞通風(fēng)式H級(jí)干式變壓器，是在浸漬式 基礎(chǔ)上吸取了繞包式結(jié)構(gòu)的

特點(diǎn)并采用Nomex紙后發(fā)展起來(lái)的新型H級(jí)干變，由于售價(jià)高，在我國(guó)尚未推廣。目前，國(guó)內(nèi)

通過(guò)短路試驗(yàn)容量**的干式配電變 壓器是2500KV·A、10/0.4KV；通過(guò)短路試驗(yàn)容量zui大

的干式電力變壓器是16000KV·A、35/10KV。

4.非晶合金變壓器

非晶合金變壓器雖然抗短路性能差，噪聲大，但是節(jié)能，因此未來(lái)發(fā)展前景可觀。目前，中

國(guó)zui大的非晶合金變壓器鐵心生產(chǎn)企業(yè)具有3000～4000t的鐵心年產(chǎn)能力，鐵心及變壓器的

生產(chǎn)技術(shù)并不是制約推廣非晶合鐵心金變壓器的關(guān)鍵性因素，非晶合金帶材的突破才能促成

產(chǎn)品質(zhì)的飛躍。

5.卷鐵心變壓器

目前，卷鐵心變壓器的生產(chǎn)主要集中在10KV級(jí)，容量一般小于800KV·A，也試制了1600KV·A

，但電力部門采購(gòu)以315KV·A以下容量的居多，適合用于農(nóng)網(wǎng)。中國(guó)現(xiàn)有卷鐵心變壓器生產(chǎn)

廠200多家，有一定規(guī)模的占20%。中國(guó)強(qiáng)卷鐵心變壓器生產(chǎn)能力約為1600萬(wàn)KV·A，但實(shí)際產(chǎn)

量較低。

三、故障檢測(cè)技術(shù)

1.在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要使用的是振動(dòng)分析法和局部放電檢測(cè)法等兩種。一是振動(dòng)分析法。該分析

方法指的是變壓器運(yùn)行時(shí)，要監(jiān)測(cè)變壓器的振動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱，并且分析總結(jié)出現(xiàn)這樣監(jiān)測(cè)結(jié)

果的原因，進(jìn)而可以對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，在小

故障釀成大故障前，便得到解決。二是局部放電檢測(cè)法。該檢測(cè)方法指的是變壓器在運(yùn)行過(guò)

程中的機(jī)械內(nèi)部出現(xiàn)故障，進(jìn)而引發(fā)了局部的放電現(xiàn)象，這樣會(huì)影響放電的水平和放電的速

度。所以有必要針對(duì)變壓器的局部放電情況，加強(qiáng)日常地有效地判斷，檢測(cè)變壓器安全隱患

是否存在，并對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性地解決，來(lái)確保機(jī)械的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.氣相色譜儀技術(shù)

氣相色譜儀技術(shù)主要用于分析混合氣體中內(nèi)部組成部分。該檢測(cè) 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有效以下幾

點(diǎn)：效率高，使用便捷、操作便利等許多方面，這些優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了該技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)

用，并在各種電氣設(shè)備的檢測(cè)的領(lǐng)域得到了廣泛面的應(yīng)用。其中，對(duì)于高分子膜技術(shù)便有效

利用了該項(xiàng)技術(shù)，有效快速分解油氣，并在高分子聚合物的作用 下并在變壓器的影響下將油

溶解，這樣可以有效提高測(cè)定電壓器的故障氣體和油中氣體的濃度。多數(shù)情況下，當(dāng)變電器

出現(xiàn)故障時(shí)，可能會(huì)散發(fā)出氫氣氣體的味道，利用這一化學(xué)特性可以更好地檢測(cè)氣體的 含量

，并有效地檢測(cè)變壓器故障氣體中的氫氣。另外，使用該變壓器 進(jìn)行檢測(cè)多種氣體，這樣大

大提高了變壓器故障氣體的擴(kuò)散速度，有利于正常運(yùn)行的狀態(tài)能及時(shí)得到恢復(fù)。

3.感器列陣技術(shù)

對(duì)于感器列陣技術(shù)而言，在變壓器故障檢測(cè)技術(shù)中該技術(shù)也起到了十分重要的作用。為此，

電力檢測(cè)維修工作人員需要熟練地掌握該項(xiàng)技術(shù)，并將該項(xiàng)技術(shù)科學(xué)合理地運(yùn)用到檢測(cè)故障

的工作，可以有效提高變壓器的安全運(yùn)行指數(shù)，使得運(yùn)行的狀態(tài)不受到外界干擾。并且由于

這項(xiàng)傳感器具有以下的優(yōu)點(diǎn)：選擇性高、敏感度高等優(yōu)點(diǎn)，使用傳感器進(jìn)行在線檢測(cè)，進(jìn)而

提高檢測(cè)故障氣體的濃度的速度，有利于含量的檢測(cè)，可見(jiàn)不但可以提高檢測(cè)的速度，而且

還可以提升變壓器故障檢測(cè)技術(shù)水平，降低變壓器的檢測(cè)故障的出現(xiàn)的幾率。

4.紅外光譜技術(shù)

紅外光譜技術(shù)又稱之為紅外光譜在線檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)具有檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確度高、敏銳度

高、維修量少等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)也在變壓器故障檢測(cè)技術(shù)扮演著重要的角色，有助于變壓器故

障產(chǎn)生氣體的含量檢測(cè)。在實(shí)際的檢測(cè)工作中以及在具體的使用過(guò)程中，可以有效地利用紅

外氣體分析儀器和雙關(guān)路薄膜電容檢測(cè)儀器，進(jìn)行定量地分析。

5.繞組直流電阻檢測(cè)技術(shù)

利用繞組直流電阻加測(cè)技術(shù)，可對(duì)變壓器內(nèi)繞組縱絕緣和電流回路的連接情況進(jìn)行分析。繞

組直流電阻檢測(cè)技術(shù)一般用于判斷繞組匝間短路、分接開(kāi)關(guān)的連接狀態(tài)以及街頭的接觸情況

。而繞組直流檢測(cè)技術(shù)又是變壓器各繞組直流電阻平衡度和調(diào)壓開(kāi)關(guān)檔位的重要檢測(cè)手段。