作為電力系統(tǒng)中電壓轉換與電能分配的重要設備，變壓器的運行狀態(tài)關系著整個電網(wǎng)運行的安全與經(jīng)濟性[1-2]。近年來，隨著對電力需求的快速增長，我國“東電西送”等政策下的超、特高壓以及高壓輸電工程如雨后春筍般的展開建設，為了滿足電網(wǎng)建設需要，變壓器也朝著大容量方向發(fā)展。新的不同種類、容量的變壓器投入，對變壓器的穩(wěn)定可靠運行，尤其是能否及時發(fā)現(xiàn)故障并解決之提出了更高要求。電力工作者的關注點主要集中在電力變壓器故障檢測與診斷方法技術、故障類型以及解決措施等方面。學者們對也對應進行了大量的探究。文獻[3]總結闡述了變壓器常見的故障診斷與檢測方法。并指出要科學合理的運用診斷技術。文獻[4]指出能及時發(fā)現(xiàn)并掌握變壓器的故障來源、類型與故障程度。

能一定程度上預防并減少電力的發(fā)生，文章分析總結了電力變壓器故障的綜合分析原則與方法。文獻[5]在總結電力變壓器故障類型時，指出變壓器故障形式多樣，要迅速掌握故障類型就要求從業(yè)人員熟悉變壓器的內(nèi)部構造并進行理論化學習。因此，研究變壓器的故障監(jiān)測與診斷技術，分析總結故障類型并提出相應解決措施十分必要。變壓器是電力系統(tǒng)中華用來進行電壓和電流轉換、電能傳輸?shù)囊环N設備。其Zui基本結構部件包括鐵芯、繞組、絕緣以及引線等部分。此外，為了運行的安全經(jīng)濟與可靠，還裝設有散熱冷卻裝置和保護裝置。其中，鐵芯是變壓器中磁力線的通路。由表面涂有絕緣漆的硅鋼片組成，一方面集中并加強磁通作用，另一方面來支持繞組。繞組是變壓器中電流的通路。

通過繞組形成電流通路，再由電磁感應作用產(chǎn)生感應電動勢，繞組通常為兩個或兩個以上。變壓器套管是一種絕緣裝置，它將高壓繞組和低壓繞組的引線接到油箱外部，并承擔著引線對地的絕緣。此外，還可以固定引線。冷卻裝置：冷卻裝置是對運行中的變壓器進行了冷卻的設備，是用來散發(fā)運行中繞組等產(chǎn)生的熱量的。變壓器是變換交流電壓、電流以及阻抗的設備，其繞組是由線圈和鐵芯組成，其中接電源的繞組叫一次繞組，其余的繞組叫二次繞組。當一次繞組中通入交流電流時，鐵芯中便產(chǎn)生交流磁通，交變磁通的頻率和外加電壓頻率一致，根據(jù)電磁感應定律。當交變磁通通過二次繞組時，使二次繞組產(chǎn)生感應電動勢，從而向負載供電，實現(xiàn)電能轉換，改變二次繞組線圈匝數(shù)。

即可實現(xiàn)電壓變化，這就是變壓器的基本工作原理。簡單說變壓器就是一種利用電磁互感應作用達到電壓，電流和阻抗變換的設備。其原理圖如附圖所示。變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器。單相變壓器主要用于單相負荷和三相變壓器組，而三相變壓器主要用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。按照變壓器繞組形式可歸為雙繞組變壓器（用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級）、三繞組變壓器（用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中）和自耦變電器（用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)）三類。根據(jù)變壓器的按冷卻方式的不同，主要有干式變壓器和油浸式變壓器：干式變壓器以空氣冷卻和絕緣。通過空氣自然對流或者裝有風機冷卻系統(tǒng)，一般為容量較小，體積較大，噪聲嚴重。二油浸式變壓器主要用絕緣油作為冷卻何絕緣介質(zhì)。

包括自然油循環(huán)冷卻和油循環(huán)冷卻方式等。具有散熱好、容量大、損耗低、價格低等特點，并能很好地解決“油流帶電”及“噪音”等問題，多用于變電站主變。變壓器常見故障以本體劃分，可分為內(nèi)部故障和外部故障，內(nèi)部故障是指變壓器本體內(nèi)部絕緣或繞組出現(xiàn)的故障，例如各繞組間的相間短路、匝間短路等；外部故障是指變壓器輔助設備出現(xiàn)的故障，例如絕緣套管閃絡放電等。對于油浸式變壓器，按其結構可分為繞組故障、油質(zhì)故障、鐵芯故障以及附件故障；按其回路可分為磁路故障、電路故障和油路故障；按其故障發(fā)生的部位可分為分接開關故障、套管故障、絕緣故障和鐵芯故障等。變壓器正常運行發(fā)出的是均勻穩(wěn)定的“嗡嗡”聲。當發(fā)生其它響聲時，說明出現(xiàn)故障。

應及時查找。如果是較高且深沉的“嗡嗡”聲，可能是因為長時間過負荷導致；如果有“吱吱”聲，說明內(nèi)部出現(xiàn)放電可能，或者絕緣老化；如果有水沸騰聲音，說明內(nèi)部可能有短路等繞組嚴重故障導致過熱或者使油氣化產(chǎn)生氣體；如果聽到大的爆裂聲，這可能是由于內(nèi)部絕緣擊穿引起。此時，應立即停止運行并檢查維修。例如某電站在巡檢時發(fā)現(xiàn)35kV箱變有放電聲，經(jīng)查詢發(fā)現(xiàn)高壓側A相接線處有電火花，及時報告停運檢修，避免了的發(fā)生。在外界條件不變條件下，如果負荷并沒有增加，而出現(xiàn)繞組或絕緣油溫度持續(xù)升高，這可能原因有：內(nèi)部出現(xiàn)短路等，鐵心渦流異常，絕緣老化。長時間過負荷運行，三相不平衡的負載、冷卻裝置損壞、散熱器堵塞等方面造成；當然也有可能是測溫裝置損壞導致誤報。

常見的油位異常有假油位和油位下降。假油位可能由于呼吸器或者防爆管通氣孔堵塞造成，低油位可能是滲漏油，滲漏油一般是由內(nèi)部壓力過大、膠墊較密封不合格等引起的。電力設備故障一半以上都與絕緣故障有關。變壓器主要的絕緣包括內(nèi)部繞組、鐵芯及絕緣油，外部主要為套管，內(nèi)部絕緣問題主要是由于絕緣材料老化或者機械磨損，以及絕緣油發(fā)生反應降低絕緣性能導致；密封不嚴，導致絕緣受潮也會引起此類故障。外部套管可能由于積污發(fā)生閃絡，套管破裂等導致絕緣故障出現(xiàn)。絕緣問題引起的電力損失往往較大，如若能及早的發(fā)現(xiàn)并解決，可將電力風險或損失降低到Zui小。因此，為保證絕緣材料的性能，在日常運行維護中，要特別注意絕緣性能方面的監(jiān)測。短路故障是電力變壓器使用中Zui常見的故障。