變壓器易發(fā)生的故障基本可分兩大類(lèi)：①電性故障；②熱性故障。電力變壓器故障，從發(fā)展過(guò)程上可分兩大類(lèi)，即突發(fā)性故障和潛伏性故障，突發(fā)性故障發(fā)展過(guò)程很快，瞬間就會(huì )造成嚴重后果，如雷擊、誤操作、負荷突變等，突發(fā)性故障具有偶然性，只能通過(guò)避雷器、繼電保護等手段，使突發(fā)性故障限制在小的范圍內。潛伏性故障一般有三種，即變壓器內部局部放電，局部過(guò)熱和變壓器絕緣的老化。故障診斷主要是針對這些潛伏性故障的診斷預測。

變壓器運行狀態(tài)的主要測試與監測手段

當前我國變壓器運行狀態(tài)監測在相當程度上主要依據傳統的預防性試驗來(lái)實(shí)現的，包括：電氣試驗和油務(wù)試驗。

1、電氣試驗

（1）直流電阻的測量：直流電阻雖然是一個(gè)測試方法比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗，但它比較直觀(guān)地確認繞組、引線(xiàn)、調壓開(kāi)關(guān)等導電回路是否正常，能發(fā)現繞組導線(xiàn)的焊接質(zhì)量，引線(xiàn)接頭是否擰緊接觸是否良好，調壓開(kāi)關(guān)觸頭接觸是否良好等等。

（2）絕緣性能測試：通過(guò)絕緣電阻、吸收比、極化指數、介損、電容量（包括電容套管）、泄漏測試等實(shí)驗可掌握變壓器的繞組絕緣水平和鐵心對地絕緣。

（3）有載調壓開(kāi)關(guān)特性測試：通過(guò)有載調壓開(kāi)關(guān)切換時(shí)間、周期、切換的波形測量可以掌握變壓器的的有載調壓開(kāi)關(guān)的性能是否良好。

（4）繞組變形測試和低電壓短路阻抗的測試?？梢哉莆兆儔浩鞒隹诙搪泛笞儔浩骼@組有否變形和移位。

（5）鐵心接地電流測試?？膳袛嘧儔浩魇欠穸帱c(diǎn)接地。

（6）遠紅外測溫：通過(guò)紅外線(xiàn)測溫可以隨時(shí)掌握各出線(xiàn)引線(xiàn)接觸是否良好。

2、油務(wù)試驗

定期對變壓器充油設備的油采樣進(jìn)行油色譜分析，通過(guò)油色譜分析判斷變壓器內部是否存在著(zhù)過(guò)熱性故障（導電回路、鐵芯多點(diǎn)接地引起過(guò)熱等）、嚴重的局部放電、電弧放電故障等，它是綜合性判斷變壓器運行狀態(tài)的重要手段之 一。據統計，我國電網(wǎng)中有 50％以上的故障變壓器是通過(guò)該試驗結果檢出的。由于這一檢測技術(shù)能夠在無(wú)須停電的情況下進(jìn)行，不受外界電場(chǎng)和磁場(chǎng)因素的影響，因此可以在線(xiàn)對變壓器內部絕緣狀況進(jìn)行診斷，有利于狀態(tài)維修的發(fā)展。

基于油色譜分析方法的變壓器故障診斷技術(shù)

變壓器運行進(jìn)出現內部故障原因往往不是單一的，一般存在熱點(diǎn)的同時(shí)還有局部放電，而且故障往往在不斷發(fā)展變化。在判斷設備有*及其嚴重程度時(shí)，要根據設備運行的歷史記錄和設備特點(diǎn)以及外部環(huán)境等因素進(jìn)行綜合判斷。

2.1、油色譜分析的現狀

變壓器的絕緣材料主要是絕緣油和紙。變壓器故障時(shí)會(huì )產(chǎn)生多種氣體，主要來(lái)源于油和紙熱裂解。絕緣油是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等碳氫化合物組成的混合物。絕緣紙的成分是纖維素，主要是由糖或多糖類(lèi)構成的高分子碳水化合物。絕緣油熱分解時(shí)，因分子鏈的的斷裂反應產(chǎn)生低分子烴類(lèi)氣體。有水分存在時(shí)，還會(huì )產(chǎn)生氫氣。變壓器運行時(shí)出現內部故障產(chǎn)氣與正常產(chǎn)氣在技術(shù)上是不可分辨的。經(jīng)驗證明，當懷疑設備固體材料老化時(shí)，一般 CO 2 /CO大于7；當懷疑故障涉及到固體絕緣材料時(shí)，CO 2 /CO可能小于3；當懷疑紙或紙板過(guò)度老化進(jìn)，應適當測試油中糠醛含量，或測試紙樣聚合度。有載調壓操作產(chǎn)生氣體與低能量放電相符，當主油箱C 2 H 2 /H 2 大于2-3時(shí)，可能是有載調壓污染主油箱，可利用比較主油箱、有載調壓油箱和儲油罐油中溶解氣體分析來(lái)確定，或通過(guò)油柱靜壓試驗法和氣體試漏法來(lái)檢漏。對變壓器故障部位的準確判斷，有賴(lài)于對其內部結構和運行狀態(tài)的全面掌握，并結合歷年色譜數據和其它試驗（直流電阻、絕緣、變比、泄漏、空載等）進(jìn)行比較，色譜分析與判斷的技術(shù)應借鑒新方法并結合使用。三比值法是一種比較簡(jiǎn)便易行的判斷方法，但度不是很高。

2.2、以油務(wù)試驗數據為基礎進(jìn)行綜合分析的方法

2.2.1、基于專(zhuān)家系統的故障診斷方法

人工智能的出現為變壓器故障診斷提供了良好的新途徑。判斷故障的類(lèi)型、故障點(diǎn)、故障狀況需要大量的經(jīng)驗，而專(zhuān)家系統恰恰解決這個(gè)問(wèn)題。該領(lǐng)域早使用專(zhuān)家系統的是 Rieser的TOGA系統。國內也有根據油色譜分析和電氣試驗作為主要檢測數據來(lái)源的一套電力變壓器故障診斷專(zhuān)家系統，如河南省中分儀器有限公司長(cháng)期致力于該領(lǐng)域的研究，并取得豐碩成果，在國內有廣泛的用戶(hù)。還有很多這方面的采用正反向混合推理的研究及應用系統實(shí)例。但是，專(zhuān)家系統所采用的判斷規則和專(zhuān)家庫中經(jīng)驗的準確度卻成為專(zhuān)家系統的“瓶頸”，即專(zhuān)家庫需要不斷地修正和擴充。

2.2.2、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的故障診斷方法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統具有自組織、自學(xué)習的能力，它不包括具體的診斷規則，而是將診斷規則隱含于權值矩陣中，通過(guò)對故障樣本的自學(xué)習來(lái)自動(dòng)修正和擴充對故障的判斷能力。目前，變壓器故障診斷中多的是 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。其中具有單隱層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )分類(lèi)效果you，它具有小運算量，同時(shí)*故障現象和故障原因之間的非線(xiàn)性映射。但是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )容易收斂到局部you解，為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出了幾種結合其它方法的學(xué)習方法。其中有結合遺傳算法的多層前饋網(wǎng)絡(luò )，其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )訓練的初識權值是全解空間中的you解。而另一種在學(xué)習算法中加入隨機擾動(dòng)的方法也取得較好的效果。

2.2.3、 其它的故障診斷方法

基于油色譜分析進(jìn)行故障診斷，還有很多其它的方法?；谊P(guān)聯(lián)度分析、模糊聚類(lèi)分析、概率推理和模糊數學(xué)結合分析等變壓器故障診斷方法是比較有效的幾種故障診斷方法。