煤化工变压器的运行故障及诊断处理

刘壮壮(陕煤集团榆林化学有限责任公司， 陕西 榆林 719000)

0 引言

变压器是一种十分重要的设备，同时也是供电系统当中的重要元器件。因此，该设备的运行状态，会直接影响到化工企业的自身施工，主要体现在施工安全与施工效率方面。在其化工厂变压器的运行过程中，经常会受到化工厂特殊环境的影响。导致变压器会在具体的运行过程中出现各种类型的故障信息。对于这种问题，则需要有效的保障对其中各种故障进行分析与处理，从而保证煤化工的顺利生产。

1 化工厂变压器常见故障问题

1.1 铁芯故障

铁芯故障问题成为了现阶段变压器出现的主要问题。对于这种故障，主要就是由于铁芯在实际使用的过程中出现局部发热的情况；同时在少数情况下，也会由于铁芯因被禁锢在螺杆当中，从而出现了局部的绝缘不良，进而导致局部发热的出现。现阶段在研究的过程中，发现铁芯的局部发热问题当中，基本上可以分为内部因素与外界因素这两种故障诱导因素。而在变压器内部铁芯多点接地，同时在铁芯之间的绝缘膜出现不同程度的短路问题之后，也会导致变压器的绕组出现严重老化。另外，也会导致铁芯内部局部出现发热问题。因此，以此变压器的输入电压高于额定电压，或者在接入能源的电压方面出现不稳定地情况，就会直接导致在变压器的外部线路上出现不同程度的短路问题；同时，对于铁芯紧固螺杆而言，也会受到绝缘性不良的影响，导致变压器出现局部的发热问题。因此，就需要对这样的故障问题处理，进行针对性的测试与分析，以此判断电阻是否满足实际的使用需求。

1.2 绕组故障

出现的绕组故障问题，就是一种变压器在实际的运行中，所经常困扰工作人员的故障类型。同时，这种故障也会对变压器的使用寿命造成直接的影响。例如，在变压器的实际运行过程中，经常会出现相间短路以及绕组短路。这些故障问题都是由于在实际的变压器绕组过程中，出现了不同程度的绕组老化问题，因此在实际的变压器制作过程中就需要对其绕组压制不紧的问题进行针对性的分析，以此避免出现绝缘老化的问题。同时，变压器在高负荷的运行过程中也会释放出大量的热能，因此就会在实际的使用中让变压器加速老化。同时，在变压器受潮之后，也会导致绝缘位置出现一定膨胀，并当一些变压器的油道出现阻塞问题之后，容易导致绕组故障的发生。这样的故障问题，如果得不到及时的解决，就会直接影响到电流保护以及传动保护的动作，对整个电力系统都造成直接的不良影响。

1.3 套管故障

现阶段出现的套管故障问题，并不会经常在变压器的实际运行过程中出现[1]。但是，这种故障问题的出现会直接对整个化工厂生产工作造成不良的影响，从而带来较为严重的经济损失。在现阶段常见的一些故障问题，主要包括爆炸、漏油等。这些类型的故障问题的出现，主要与套管的初步设计有关联，同时也相应地受到工作过程中的人为因素的影响。一旦套管在实际的使用过程中，无论是在经验还是在处理手段上存在不合理，都会导致套管在实际的运行过程中，出现污垢和灰尘过多的情况而受到影响，进而导致套管出现严重的故障问题[2]。

1.4 瓦斯保护故障

瓦斯保护措施一直都是保护变压器的重要形式，因此对整个变压器的稳定运行产生着直接的影响。现阶段所使用的变压器瓦斯保护工作，主要分为两种不同的类型，分别为轻瓦斯、重瓦斯两种形式[3]。一旦保压器出现轻微的故障，就会使得变压器当中的轻瓦斯保护模式启动；但是仅仅会发出一定的警报信号，终究不能在断闸位置进行有效的处理。当下一般导致变压器的轻瓦斯故障产生的因素，主要是受到接触不良、绝缘老化等。另外，在变压器的实际运行过程中，一旦在内部出现了一定程度的短路，例如出现多相短路、绕组短路以及铁芯短路，都会导致变压器启动重瓦斯保护动作，进而对整个变压器造成较为严重的影响。

2 变压器的常规故障诊断分析

现阶段在对变压器进行故障分析过程中，有着诸多类型的诊断模式，以此就需要保障相关测试人员可以很好地结合其故障的实际特征，并加上对过去工作经验的总结为前提，制定针对性的故障方案。

在现阶段比较常见的故障诊断方式，主要分为几种不同的类型。首先，是直观法的使用，就是维护人员需要对变压器在出现故障时，可以对其异常情况进行直观性的检查，主要对变压器是否出现破裂、冒烟等现象进行观察，同时使用一些先进的仪器设备，对其运行的状态进行检查，以监测其是否运行正常，以此判断是否发生了保护动作信号[4]。其次，也有使用绝缘电阻进行试验的方式，这样就可以有效地利用绝缘电阻的试验方式，进而对其变压器当中的员整体受潮情况，以及对于部件表面的受潮情况进行评估，从而实现全面的检查。在泄露电流实验法的使用中，当下泄露电流试验测量的灵敏度较高，因此就可以很好地在变压器出现故障问题之后，对其开展针对性的测量。特别是对于一些密封不严，或者出现套管裂纹的故障，能起到良好的检测作用。而在使用的交流耐压实验法之后，其方法可以很好地在变压器的主绝缘当中，进行局部缺陷方面的检测与分析，进而保障对绕组的绝缘受潮、开裂以及绕组的松动问题，进行针对性的检测。空载试验法的使用，是利用空载试验对变压器现阶段运行中的铁芯多点接地、铁芯硅钢片的老化程度进行检测，可以实现较为准确的检测与分析，可以很好地对其绕组进行故障方面的良好分析与判断。最后，也会用绕组变形的试验方式，对其线圈在高频状态下的绕组结构进行合理地分析，进而取得较精确的故障判断效果。

3 变压器人工智能诊断方式

3.1 专家系统

当下专家系统的构建，就构建一种由专家知识库、推理机制、用户接口以及解释机制所构成的系统。对于这种专家知识库的使用，已经成为了现阶段在煤化工领域进行故障分析的重要方式。当下在应用专家系统的过程中，可以较好地从故障表象，逐渐转变到故障的本质，以此形成一个良好的推理过程。其次，在进行分析的过程中，发现转接系统往往有十分明确的概念，因此就使得在这样的分析过程中，能够利用较为清晰的推理路径，对其应用的优势进行良好的分析，这样才可以充分地保障变压器的实际运行中，可以对出现的故障问题实现针对性的分析与处理。系统处理之后极大地降低了相关维护人员工作量，并可以很好地为工作人员提供相应的帮助。

在专家知识库当中的知识都是来自于变压器当中的专业知识，因此就可以很好地纳入变压器的故障类型、成因、诊断技术等方面的知识，以此就可以有效的为工作人员提供可靠的信息内容。但是对于这种技术而言，始终缺乏系统的深度，因此就使得系统自身的学习能力较差，因此就需要利用人工的方式，对其各种处理知识的获取。这样的发展方式下，便会导致存在着一定程度的推理与处理效率的制约。

3.2 人工神经系统

在变压器故障诊断的过程中，经常会使用到人工神经网络，这是一种利用大脑相似的处理单元，通过对单元的连接，使得形成较为复杂的网络体系。这种处理方式与人类的大脑思维方式相似，因此就是一种人脑神经网络的简化与模拟。在实际的运行过程中，可以很好地发挥出学习、记忆、归纳方面作用。特别是在煤化工的生产加工过程中，可以很好地发挥出故障处理的优势。例如，在故障分析的过程中，其使用的故障诊断工具较为高效，同时处理的适应力也较强。相比较传统的专家系统诊断方式，就可以有着较高的优化效果。但是，这种人工神经网络的使用方式，在进行变压器的故障诊断过程中，始终存在着知识专业性不足，同时解释机组无法发挥出应用价值的问题。当下的故障诊断发展中，就需要将这种人工神经系统，进行全面的升级与优化。

4 变压器维护

现阶段变压器运行的过程中，由于内部结构较为的复杂，因此为了保障变压器可以稳定地运行下去，就需要开展针对性的维护与管理。在现阶段的维护与管理的过程中，重要包含着对变压器的内部与外部的检修内容。通常情况下，为了实现良好的监测，往往要基于规定内容，对其套管的瓷群外部进行针对性的分析，以此保障套管的瓷群有着较高的稳定性。另外，在运行的过程中，还需要重视起各种部件的完整性，以此能够让其在实际的运行中，不会受到零部件的影响，进而可以发挥出自身的价值，利用良好的维护方式，提升运行的效果。

5 结语

综上所述，在当下的煤化工产业的发展中，只有充分地保障变压器的运行稳定性，才可以有效的提升生产加工的整体效率。特别是对于煤化工电气产业的运行，往往会有着较为复杂的运行模式与运行逻辑，更加需要工作人员提升故障的分析能力。