电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断摘要随着输电电压等级的不断提高，变压器的容量和电压等级也相应升高，对变压器可靠性的要求也更高。为了确保变压器的安全运行，进行变压器的故障诊断异常重要。本文首先介绍了变压器绝缘材料的化学组成及故障产生的原因，然后分析了油纸绝缘材料分解产气的机理，最后阐述了变压器故障类型与油中气体含量的关系、故障诊断步骤和故障诊断方法判断。

关键词电力变压器；绝缘故障；故障诊断

中图分类号tm421 文献标识码a 文章编号

1674-6708（2012）68-0125-02

1变压器故障诊断概述

随着输电电压等级的不断提高，变压器的容量和电压等级也相应升高，对变压器可靠性的要求也更高。为了确保变压器的安全运行，进行变压器的故障诊断异常重要。事实证明，变压器的故障大多数是绝缘故障，通过变压器的绝缘故障诊断，能够及时准确地发现变压器中潜在性故障，从而有效预防引起重大安全事故，对电力系统的安全可靠运行具有十分重要的意义。

2变压器绝缘材料的化学组成及故障产生的原因

变压器通常由结构材料、导电材料、绝缘材料和导磁材料组成，不同类型的电力变压器其绝缘材料的组成也不同，例如油浸式变压器的绝缘材料由绝缘纸和绝缘油构成。在变压器的运行过程中，受

10kV配电变压器故障分析与诊断技术研究 史 闯

10kV配电变压器故障分析与诊断技术研究史闯 发表时间：2019-07-15T14:10:08.747Z 来源：《当代电力文化》2019年第04期作者：史闯 [导读] 配电变压器作为直接面向用电终端客户供电的电力设备，也是电力公司电力供应的主要设备，其中10KV配电变压器拥有数量最多，关系配电网是否可靠运行。 国网宁夏电力有限公司中卫供电公司，宁夏中卫 755000 摘要：在我国电力配电网中，配电变压器作为直接面向用电终端客户供电的电力设备，也是电力公司电力供应的主要设备，其中10KV 配电变压器拥有数量最多，关系配电网是否可靠运行。10KV配电变压器应用于国计民生的各个领域，遍布城乡各个角落。 关键词：变压器；故障；分析；诊断；配电网 1配电变压器的意义 配电变压器，顾名思义其实就是改变电压的场所。我们知道电力系统网络是个庞大的网络系统，就像是南水北调、西气东输这类工程一样，我国的电力系统也在逐渐的发展成一个联通的网络系统，这个时候变电站的存在就显得格外重要。我们知道发电厂的电能都是要往外输送的，为了能够将发电厂出来的电能输送到较远的地方，我们必须将电压升高，改为高压电，在送到用户的用电场所的时候再将其电压降低，这一系列的工作是要靠变电站来完成的。变电站的主要设备是开关和配电变压器。在整个的电力系统中，配电变压器具有核心作用，就负责进行电流的升降压以及配电处理，然后经由输电线路向外运输。近些年来，随着智能化、信息化、科技化的迅速发展，变电站对于内外部的相关电气设施设备的安装与调试工作都在如火如荼的进行，综合考虑全面工作的后期检测与维修工作，维护电力系统的整体稳定性和安全性，为我们的用户百姓提供安全优质全面的服务，配电变压器是至关重要的。 2配电变压器发生故障原因分析 配电变压器因多种原因会导致其无法安全运行，通过对工作总结也可以发现，导致故障发生的主要原因有以下几点。 2.1绝缘性能降低 通过对过去的10年中在造成故障的起因分析，绝缘性能下降是导致配电变压器故障的重要主因之一。由于变压器绝缘老化，绝缘性能降低，极易因外部原因导致故障的产生与扩大。通常情况下，变压器的正常运行时间应为30－40年，有资料显示，因绝缘性能降低，导致变压器平均的使用寿命为17年左右，如果变压器使用时间超过20年，其因绝缘性能降低导致故障发生明显增加，无法保证供电网供电的可靠性与安全性。 2.2配电线路涌流 线路涌流也常称为线路干扰，产生的主要原因是误操作、有载调压分接头拉弧、变压器解并列等因素导致的闪络、线路故障、操作过电压、电压峰值、其他输配方面影响等配电网异常状况产生，进而导致变压器产生故障。通过相关数据分析也可以看出，在变压器故障中，这类起因在变压器故障中占有很大一部分的比例，因此，必须加以重视。 2.3潮湿 潮湿导致的变压器故障主要是由于变压器安装和使用环境出现改变，如顶盖渗漏、积水浸入、管道渗漏、水分沿配件或套管进入油箱或者绝缘油中存在水分等。 2.4雷电波冲击 变压器遭受雷电波，常见于雷电多发季节或区域，现在通常情况下，除非产生十分明显的雷击现象，一般都是会此类冲击产生的故障按“线路涌流”进行处理。 2.5维护、保养工作不到位 维护、保养工作不到位，也易导致变压器产生故障，这方面产生原因主要有变压器初始安装存在缺陷、变压器保护装置缺失、冷却剂泄漏、腐蚀、污垢未及时清查等。 2.6过载 如果变压器长期工作于超过其设计功率的状态，就会出现“小马拉大车”现象，而过负荷又会导致变压器出现温度升高，超出其设计运行温度，过高的温度对变压器的绝缘产生破坏，进而降低其绝缘性能，导致变压器发故障。 2.7连接不牢固 连接不牢固可能产生于变压器生产工艺和安装的某一个环节，也可能因维护不到位所导致，也有的是因为变压器不同性质金属之间的不当配合，有的是螺栓连接间的紧固不恰当。而随着电力设备生产工艺和安装工艺不断提升，此类现象在近些年有了很大改善，但仍需要给予充分的重视，尤其是重视设生产质量的检验、安装验收、设备维护等诸多环节。 3故障分析 3.1初步研判 智能配电网运行监控平台每个小时从用电信息采集系统调取各台区电压、电流等数据信息，供运维检修人员对辖区内台区负荷进行监控。通过智能配电网运行监控平台，该台区故障前负荷监控曲线，数据显示：该变压器故障前负荷未出现过载现象，初步研判故障原因为设备内部原因。 3.2吊芯检查 变压器故障原因错综复杂、形式多样化，为更准确、更直观、更深层次地发现其故障原因，试验人员对该变压器进行吊芯检查。检查情况：变压器油发黑，有焦糊气味；变压器器身上表面存在大量碳化及绕组融化后产生的铜瘤；变压器低压绕组B铜排引线出头与夹件之间有明显放电痕迹；变压器高压绕组外观良好，低压绕组C相严重变形；铁芯拆除后，低压C绕组因短路，其铜箔已经熔断。 3.3故障原因分析 根据吊芯数据分析，可以判定变压器内部出现了短路，且短路后变压器又经过了连续运行，直至铜箔在短路电流运行下，变形、绝缘大量击穿而出现了更严重的短路。分析引起变压器短路的原因可能为以下情况：由变压器低压B相绕组出头铜排引线及弯板夹件之间的灼烧痕迹可以看出，该变压器在运行过程中，其负载线路可能遭受过大气过电压（雷电）情况。 当低压输电线路遭受雷击时，雷电形成的过电压会使低压绕组对地产生放电，同时造成变压器绕组的绝缘损伤，使变压器绕组绝缘产

电力变压器固体绝缘故障的诊断

电力变压器固体绝缘故障的诊断 发表时间：2008-12-11T13:50:28.780Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：南俊彪[导读] 摘要：通过对故障涉及固体绝缘时其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况研究，提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法，着手建立故障气体的增长模式，为预测故障的发展提供新的判据。关键词：固体绝缘变压器绝缘故障故障气体摘要：通过对故障涉及固体绝缘时其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况研究，提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法，着手建立故障气体的增长模式，为预测故障的发展提供新的判据。 关键词：固体绝缘变压器绝缘故障故障气体中图分类号：TM4 文献标识码：B 文章编号：1673-1069(2008)10-0000-00 引言 为了使设备的外形尺寸保持在可接受的水平，现代变压器的设计采用了更为紧凑的绝缘方式。这就要求显著升高其运行中内部各组件间的绝缘所承受的热和电应力水平。110kV及以上等级的大型电力变压器主要采用油纸绝缘结构，其主要绝缘材料是绝缘油和绝缘纸、纸板。当变压器内部故障涉及固体绝缘时，无论故障的性质如何，通常认为是相当严重的。因为，一旦固体材料的绝缘性能受到破坏，很可能进一步发展成主绝缘或纵绝缘的击穿事故，所以，纤维材料劣化引起的影响在故障诊断中格外受重视。但是，如能确定变压器发生异常或故障时是否涉及固体绝缘，也就初步确定了故障的部位，对设备检修工作很有帮助。 1 判断固体绝缘故障的常规方法CO、CO2是纤维材料的老化产物。一般，在非故障情况下也有大量积累，往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量是因纤维材料正常老化产生的，还是故障的分解产物。月岗淑郎研究了使用变压器单位质量纸分解并溶于油中碳的氧化物总量，即以（CO+CO2）mL／g（纸）来诊断固体绝缘故障。但是，已投运的变压器的绝缘结构、选用材料和油纸比例，随电压等级、容量、型号及生产工艺的不同而差别很大，不可能逐一计算每台变压器中绝缘纸的合计质量。该方法因实际操作困难而难以应用；并且，在分析整体老化时，考虑全部纸质量是较合理的。但是，在故障点仅涉及固体绝缘很小一部分时，比单独考虑CO、CO2含量相比，用这种方法很难更有效。IEC599推荐以CO/CO2的比值作为判据，来确定故障与固体绝缘间的关系。认为CO/CO2＞0.33或＜0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障。在实践中，这种方法也有相当大的局限性。作者对59例过热性故障和69例放电性故障进行了统计。结果表明，应用CO/CO2比例的方法正判率仅为49.2%，这种方法对悬浮放电故障的识别正确率较高，可达74.5%；但对围屏放电的正判率仅为23.1%。 2 固体绝缘故障的动态分析方法新的预防性试验规程规定，运行中330kV及以上等级变压器每3个月进行一次油中溶解气体分析。但目前很多电业局为保证这些重要设备的安全，有的已将该时间间隔缩短为1个月，也有部分电业局已开展了油色谱在线监测的尝试。这为实现故障的连续追踪，提供了良好的技术基础。 电力变压器内部，涉及固体绝缘的故障包括：围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的局部放电等。无论是电性故障或过热故障，当故障点涉及固体绝缘时，在故障点释放能量作用下，油纸绝缘将发生裂解，释放出CO和CO2，但它们的产生不是孤立的，必然因绝缘油的分解产生各种低分子烃和氢气，并能通过各特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况分析来判断故障原因。 判断故障的各特征气体与CO和CO2含量间是否是伴随增长的，需要一个定量标准。本文通过对变压器连续色谱监测结果的相关性分析，来获得对这一标准的统计性描述。这样可以克服溶解气体累积效应的影响，消除测量的随机误差干扰。本文采用Pearson积矩相关来衡量变量间的关联程度，被测变量序列对（xi，yi），i＝1，…，相关系数γ的显著性选择两种检验水平：以α＝1%作为变量是否显著相关的标准，而以α＝5%作为变量间是否具有相关性的标准。即：当相关系数γ＞γ0.01时，认为变量间是显著相关的；γ＜γ0.05时，二者没有明确的关联。γ0.01、γ0.05的取值与抽样个数N有关，可通过查相关系数检验表获得。由于CO为纤维素劣化的中间产物，更能反映故障的发展过程，故通过对故障的主要特征气体与CO的连续监测值进行相关性分析可进一步判断故障是否涉及固体绝缘。当通过其它分析方法确定设备内部存在放电性故障时，可以CO与H2的相关程度作为判断电性故障是否与固体绝缘有关的标准；而过热性故障则以CO与CH4的相关性作为判断标准。通过对59例过热性故障和69例放电性故障实例的分析，表明该方法在一定程度上可以反映故障的严重程度。在过热性故障情况下，如果CO不仅与CH4有较强的相关性，还与C2H4相关，表明故障点的温度较高；而在发生放电性故障时，如果CO与H2和C2H2都有较强的相关性，说明故障的性质可能是火花放电或电弧放电。 3 故障的发展趋势确认故障类型后，如能进一步了解故障的发展趋势，将有助于维修计划的合理安排。而产气速率作为判断充油设备中产气性故障危害程度的重要参数，对分析故障性质和发展程度（包括故障源的功率、温度和面积等）都很有价值。通过回归分析，可将这3种典型模式归纳整理。 3.1 正二次型总烃随时间的变化规律大致为Ci＝a.t2＋b.t＋c（a＞0），即产气速率γ=a.t+b不断增大，与时间成正比。这常与突发性故障相对应，故障功率及所涉及的面积不断变大，这种故障增长模式往往非常危险。 3.2 负二次型总烃和产气速率的变化规律与（a）相同，只是a＜0，即总烃Ci增高到一定程度后，在该值附近波动而不再发生显著变化。多与逐渐减弱的或暂时性的故障形式相对应，如在系统短路情况下的绕组过热及系统过电压情况下发生的局部放电等。 3.3 一次型即线性增长模型，是一种与稳定存在的故障点相对应的产气形式。总烃的变化规律为Ci＝k.t＋j，产气速率为固定的常数k，通常只有当故障产气率k或总烃Ci大于注意值时才认为故障严重。 4 实例分析

电力变压器的故障诊断分析

电力变压器的故障诊断分析

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学号________________ 密级________________ 大学本科毕业论文 电力变压器的故障诊断分析 院（系）名称： 专业名称： 学生姓名： 指导教师： 二○一一年十月

郑重申明 本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名：日期：

BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY Power transformer fault diagnosis and analysis College ： Subject ： Name ： Director ： Oct 2011

目录 摘要 (7) 第一章电力变压器故障检测绪论 (9) 1.1造成变压器故障的原因 .................... 7错误!未定义书签。 1.2变压器故障的种类 (8) 第二章电力变压器故障检测的现状 (9) 第三章目前电力变压器故障检测存在的问题. (11) 第四章电力变压器故障诊断的方法 (12) 4.1油中溶解气体分析法 (12) 4.1.1单项成分超标分析法 (13) 4.1.2特征气体色谱的分析和判断 (13) 4.2 在线检测技术 (14) 4.2.1 局部放电在线监测 (15) 4.2.1油中气体含量的在线监测 (16) 4.4.3绕组故障的在线监测 (17) 4.3 建立完备的变压器历史资料库 (18) 结束语 (20) 参考文献 (21) 致 谢 (22)

变压器故障分析及诊断方式简述

变压器故障分析及诊断方式简述 发表时间：2019-09-18T09:35:40.937Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：苏恩华 [导读] 摘要：本文综述了变电站变压器故障来源，分析了大量调查及测试案例中电力系统变压器故障的根本原因，并提出对应的预防措施。 (正泰电气股份有限公司上海市 201614) 摘要：本文综述了变电站变压器故障来源，分析了大量调查及测试案例中电力系统变压器故障的根本原因，并提出对应的预防措施。研究表明变压器击穿的主要原因是套管失效，老化分析过程除确定高压套管的绝缘寿命及其他影响因素外，应考虑湿度对其影响。本文研究了电力变压器的常见故障，并对处理电力变压器常见故障的措施提出了相关建议。 关键词：变压器；故障；诊断方式 前言 随着日常生活之中电力资源需求量的持续增加，其电力系统的稳定性和安全性受到广泛的重视。作为电力系统的重要组成，其变压器的安全性、持续性就决定了电力系统本身的安全运行。所以针对变压器故障进行合理的分析，并且做好对应的处理就显得格外的关键。 1电力变压器常见故障 电力变压器的常见故障主要有变压器渗油漏油、接头过热、铁芯多点接地等，下面就对此进行分析： 1.1变压器渗油漏油 变压器渗油漏油在电力变压器当中属于很常见的一种故障，其危害主要体现在三个方面：（1）对变压器的运行产生负面影响；（2）漏油会对环境造成污染；（3）极有可能引发较大经济损失，严重时还会导致电力系统存在停运风险。所以这一类故障不容忽视，站在其表现角度加以分析，可以把变压器渗油漏油故障分成油箱焊缝漏油以及低压侧套管漏油、防爆管漏油。通过分析发现产生该类故障的原因主要包括三点：（1）在焊接油箱的过程中存在操作不规范的问题，造成设备在运行时漏油；（2）在安装高压套管的升高座等部件时使用胶垫，造成连接漏缝，引发漏油问题；（3）电力变压器的低压侧遭受引线过短、母线拉伸等影响，并且螺纹也会因受到胶珠的压力出现漏油问题 1.2接头过热 载流接头是电力系统里面将变压器与其他系统连接起来的桥梁，使用载流接头的情况会对运行电力系统的效率产生直接影响，只是载流接头在实际操作中发生过热现象的可能性较大。引载流接头过热故障的成因主要有：（1）变压器的引出端和铝制连接的引出端会有1.86伏电位差出现，造成发热严重，酿成重大生产安全事故；（2）如果电力变压器接头的表面覆盖着杂质，也有引发过热现象的可能，抑或是接头上既有的导电膏铺膜因使用时间过长逐渐变薄，引发过热现象；（3）油浸式变压器的电容式套管的顶部导电密封头因密封不彻底造成截流接头粘连或者松动，引发过热现象。 1.3铁芯多点接地 针对电力变压器，一个变压器只能放置在同一个接地点，当接地点的数量增加时，不仅不能缓和变压器的压力，还会增加变压器铁芯的运行量，导致其在高速运行环节发生故障。并且变压器接地点数量增加会导致变压器停止运行，严重时还会威胁变压器电力工作人员的人身安全。 1.4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。 1.5绝缘故障 绝缘故障会严重影响电力变压器的安全稳定运行和电力企业的健康稳定发展，引发绝缘故障的原因大致如下:少量的金属杂质掺杂在变压器内部;变压器油道较小且绝缘较薄;变压器的绝缘成型件被导电质污染，电力变压器设备各相间的绝缘裕度不符合实际运转要求;变压器油道设计不合理。 1.6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处理电力变压器常见故障的措施建议 对于电力变压器经常会发生的故障，应提出针对性的措施进行处理，以便更好地满足处理变压器常见故障的要求，提升变压器整体运行的稳定性、安全性。 2.1检修变压器渗油漏油故障 在检修变压器渗油漏油现象时应对不同情况采取不同焊接方式，针对平面接缝使用直接焊接的方式加以处理，不同平面接缝则可把剪裁铁板，将其变成纺锤形状之后再补焊，排除变压器再次漏油故障。对于变压器不同渗油漏油区也要使用不同检修策略：（1）油箱焊缝漏油故障，直接焊接其平面接缝，对于拐角处则向找出渗漏点，接着专门焊接渗漏点，此时还要注意考虑拐角内的应力参数，避免因应力引发再次漏油故障。（2）针对低压侧套管区域的漏油故障，应先排除母线过度拉伸或者引线过短等因素，在伸缩母线、调整引线长度之后通常就能解决问题。（3）面对变压器防爆管区域漏油故障，如果发现是因为变压器的内部压力太大，油箱破裂，那么就会震荡防爆管，应及时将防爆管拆除，或改装变压器的压力释放阀门，排除故障。 2.2检修接头过热故障 检修变压器接头过热的故障时，先要把接头本身的连接问题排除，如果接头连接情况不佳就会造成接头发热，不利于变压器运行的安全性。如果是其他原因造成接头过热，就可在检修工作做出两种处理：（1）针对普通连接，即变压器在电力运行中使用的最普遍方式，这也是最容易发生接头过热现象的区域，可通过定位套的方式固定好发热的套管，控制接头的发热程度，使其不超过允许范围；（2）因铜铝

电力变压器故障诊断方法

电力变压器故障诊断方法概述 传统的电力变压器故障诊断方法存在各自的局限性：中性点电流法所依据的参数模型理论是一种理想情况，实际试验中，冲击电压发生器放电离散性(导致冲击波波形和持续时间差异性)、变压器复杂的内部结构(表现为绕组间的局部放电)、电磁和噪声强干扰都严重影响示伤电流波形；传递函数法虽然解决了上述问题，但其单一的频域判断技术在很大程度依赖试验人员的经验，对于细微的差别，是变压器内部绕组的局部放电还是击穿会有不同解释，更无法实现故障的识别。 本文提出了一种新的基于联合时频分析的故障判别方法，其判别步骤是： 1)根据试验数据，计算在50％冲击电压下变压器的传递函数，即建立该被试变压器在冲击电压下的输入输出模型； 2)基于该模型计算100％冲击电压下基准示伤电流，这是一个理论值； 3)计算基准示伤电流与实测示伤电流的差异示伤电流信号； 4)应用联合时频理论分析差异示伤电流信号，得到与故障类型对应的三维时频分布图，试验人员可查询时频分布图对故障类型作识别或者由计算机自动识别。 图1反映了上述三种方法的不同框架。 2 基于联合时频技术的电力变压器诊断方法理论分析 传统的信号分析方法一般从时域或频域分析中确定或随机信号的参数，这些参数没有充分的描述信号的物理情况，如信号的频谱含量在时间上的演变。联合时频分析正是这种描述并研究信号的时变频谱的分析理论，可以从信号对应的时频分布图中捕获常规分析方法中不能发现的特征。 联合时频分析算法的任务是对信号ε(t)构造一个联合时频函数，能够同时在时域和频域上描述信号的各类密度，如能量密度。为了实现上述目标，首先寻找一个联合密度函数P(t，f)来表示信号在时间t和频率f上的强度，在理想的情况下它应该满足时间与频率的边缘条件： 上式表明把某一特定时间的所有频率的能量分布加起来，可以得到瞬时能量；如果把某一特定频率的能量分布在全部时间加起来，得到能量密度频谱。由此可以满足总能量要求：

变压器故障分析及诊断方式

变压器故障分析及诊断方式 发表时间：2019-08-06T16:17:50.343Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：王兵 [导读] 本文件研究电源变压器常见故障，并提出处理电源变压器常见故障的建议。 国网晋城供电公司山西晋城 048000 摘要：通过持续的实用应用和研究，发现了我国现代电网系统中使用最广泛的设备——电力变压器。作为基础设施，这个设备经常出现在基础设施中。在我国电力企业，电力变压器的作用是为电力设备供电，换句话说，电力变压器是电网运行的基本配置。变压器出现故障会直接影响企业的正常供电、人们的日常生活和工作。因此，及时解决电力变压器存在的故障问题，旨在实现电力企业未来的发展目标。本文件研究电源变压器常见故障，并提出处理电源变压器常见故障的建议。 关键词：变压器故障；诊断；检修 引言 在电力系统中，电力变压器作为重要的设备，其运行受到社会各界的高度重视，但是故障在实际的应用环节可谓屡见不鲜，所以为提升电力企业的经济效益和社会效益，就需要对变压器的故障形态有全面的掌握，这样才能够在发生故障的时候及时进行判断与处理，确保其电力系统能够正常的运行。 1、变压器故障类型分析 1.1短路故障 根据相关数据调查显示，电力变压器短路故障的发生主要是因为电力系统在运行过程中，变压器温度过高所引起的，而对于电力变压器来讲，短路故障主要包含了绝缘过热故障和绕组变形故障两种情况。当发生绝缘过热故障时，电力系统会出现极高的电流，进而产生极高的热量，故此由于受到高温的影响，将导致电力变压器短路故障的出现，降低电力企业经济效益和社会效真实度益的同时，倘若变压器本身不能承受短路电流的容量，变压器的绝缘材料将会受到严重破坏，火灾或人员伤亡问题的发生频率急剧增加；当发生绕组变形故障时，在短路的冲击下小短路电流不会影响继电保护装置的正常动作，变压器的绕组变形现象也不明显，但也会给社会经济带来重大损失。 1.2绝缘故障 与短路故障的诱导因素不同，导致电力变压器发生绝缘故障的原因较多，总的来说可分为与以下几种，即电力变压器内部掺杂极少量的金属杂质、电力系统运行过程中选用的是薄绝缘且油道较小的电力变压器、绝缘成型件在制造过程中其表面或者是内部受到了导电质的污染、电力变压器的各相之间绝缘裕度不能满足变压器的运转条件、在设计电力变压器油道时设计不科学不合理等，在一定程度上都会导致绝缘故障的发生，进而对电力企业的整体发展带来严重的不良影响。 1.3自动跳闸故障 根据相关数据调查显示，电力变压器在使用过程中，人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因，因此为有效地降低故障所带来的损失程度，电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析，并采取科学合理的检修策略，以保障电力系统的安全正常运转。一般来说，倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障，当检修工作人员排除故障后，可讲电力变压器继续投入使用，无须对变压器内部进行检查，可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障，电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查，逐一排除故障，同时还要采取恰当的检修技术，及时地对诱导处进行修理，以避免电力变压器爆炸现象的发生。 1.4变压器油质问题 一般来讲，电力变压器中为了保护变压器原件的正常使用，在出厂时都涂有作为绝缘、散热和熄弧介质的绝缘油，但是由于受内部以及外部两种因素的影响，电力变压器在投入和使用的过程中都或多或少的会出现变压器油质问题，导致变压器故障的发生，进而对电力企业的发展造成严重的不良影响。根据相关数据调查显示，氧化、电气老化、变压器故障老化、变压器制造、安装、检修过程中技术监督不到位和管理不严等都是造成油质老化劣化的主要原因，故此为最大程度地提高企业的经济效益和社会效益，当电力变压器在使用过程中油的颜色、气味、运动粘度及介损等物理性能均发生变化时，相关工作人员应立即更换变压器的油，以保证变压器良好的绝缘性。 2、电力变压器的故障诊断 解决电力变压器故障问题，最有效的方法是做好电力变压器的检查与预防工作。工作人员要通过定期检查，做好电力变压器的故障预防工作，降低电力变压器出现故障的几率。电力变压器绝缘油故障诊断。通过对油质中溶解气体的分析，判断电力变压器的故障形式与故障原因。溶解气体故障诊断技术已在全世界范围内得到了认可，且被广泛地推广应用。但该诊断方法无法准确反映电力变压器的所有故障，在使用中存在一定的局限性。变压器红外诊断技术。与变压器油溶解气体故障诊断技术相比，其应用范围更广。它主要是利用对变压器温度分布场的分析与研究对变压器存在缺陷部位进行定位，从而准确找出故障问题点。红外诊断技术实际操作过程中不易受到外界高压电场的影响，不需要进行停机操作，所以更具安全性、可靠性。 3、电力变压器的故障检修 要想保障电力变压器始终处于安全、稳定的工作状态，必须做好电力变压器的定时检查与巡视工作。检修人员在检查与巡视过程中，应重点关注变压器的辅助设备、温度及油箱等方面的检查。将红外成像仪应用于电力变压器检查与巡视工作中，不仅能对电力变压器的信号强弱进行测试，还能准确判断电力变压器的内部使用情况。其可对变电压器内部是否发生过热问题实施有效观察。这不仅节省了电力变压器检测时间，还提高了电力变压器的检测准确性。电力变压器日常检查中，要严格按照相关规定步骤，开展实际检查工作。尤其是第一次开展变压器试验检测时，检测人员常常会忽略小问题。应展开多次检查，灵活运用试验方法，及时发现潜在故障，做好相应的防范工作。电力变压器处于正常工作状态时，应做好在线检测工作，其根本目的是实时了解电力变压器的电压、油箱、电流的实际运作情况。日常检查与巡视过程中，要做好电力变压器变化状态的记录工作，如电力变压器声响强度、振动频率等，完善数据信息，使电力变压器的检测结果更准确、更权威。将在线检测技术应用于电力变压器油箱气体检测工作，不仅能及时发现故障问题，还能降低故障风险，达到提升电力变压器工作效率的根本目的。电力变压器检修人员自身技术水平的高低，也会直接影响电力变电压器的实际检修质量。所以，进一步

基于DGA的变压器绝缘故障判断

基于DGA的变压器绝缘故障判断 摘要油中溶解气体分析（DGA）是一种有效的充油电力设备异常检测的方法，广泛应用于油浸变压器故障的检测和判断。本文介绍了油中溶解气体分析的原理以及实操程序，以及如何应用分析结果通过三比值法判断变压器故障类型。 关键词DGA；变压器；故障 0 引言 电力变压器作为电力系统中的重要组成部分，其安全稳定的工作是保障电力系统安全运行的基础。随着运行时间的增加，有机固体绝缘材料和绝缘油会因为电压以及温度的作用逐渐的分解化合从而产生微量气体溶解于油中。当变压器内部发生故障如局部放电或匝间短路时，油中溶解气体含量则会发生剧烈变化。这是由于变绝缘油或有机固体绝缘材料被放电部位产生的电弧分解而产生大量气体，当产生的气体无法完全溶解于油中时成游离为气态形成气泡散布在变压器油箱内部。 经过长期的变压器运行维护实践和大量的故障调查分析，我们发现变压器如果存在潜在故障或者在故障形成的初步阶段时，变压器油中溶解的各种气体就会反映出早期征兆。油中溶解气体分析（Dissolved Gas Analysis，简称DGA）正是为检测这些故障特征气体组分及含量，以便于分析判断变压器运行状况和故障隐患。 1 油中溶解气体的成分及来源 1.1 变压器油的分解 变压器绝缘油是矿物油的一种，主要成分为含有碳碳双键或三键的不饱和烃和其他碳氢化合物。变压器内部放电故障或发热故障中会使一些油分子中某些碳氢键或碳碳键断裂，从而产生微量的活泼氢原子和碳氢化合物自由基，这些游离的氢原子和自由基又通过化学反应再次化合，最终可以形成H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烃类气体化合物。 1.2 有机固体绝缘材料的分解 有机固体绝缘材料如绝缘纸、木质绝缘件则含有大量的碳氧双键，其热稳定性比碳氢键要弱，在热环境下裂解并新化合生成水同时又生成大量CO、CO2 ，绝缘油也会被氧化导致油质劣化。 1.3 其他来源 另外在某些情况下也会导致油中溶解气体含量变化，如变压器呼吸器损坏或采用非真空注油方式使绝缘油与空气接触，油中溶解气体中氧气和氮气含量可能增高，又如变压器有载调压开关行进切换动作也会产生某些与变压器本体内部低能量放电故障相似的烃类气体化合物。 2 故障特征气体种类和与其关联的故障类型 不同的故障类型及程度导致变压器油所产生的气体成分及含量不同，因此这些气体又被称为故障特征气体。根据中华人民共和国国家标准《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T 7252-2001规定，定义一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）这7种气体为判别充油变压器设备的内部故障的特征气体。 大量实践研究发现，不同的故障类型与故障特征气体是有关联的。根据取样试品中溶解气体组分不同，并结合其他判断依据可以初步判断出故障程度，如下

变压器常见故障及处理

变压器常见故障及处理 1 异常响声 (1)音响较大而嘈杂时，可能是变压器铁芯的问题。例如，夹件或压紧铁芯的螺钉松动时，仪表的指示一般正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化，这时应停止变压器的运行，进行检查。 (2)音响中夹有水的沸腾声，发出"咕噜咕噜"的气泡逸出声，可能是绕组有较严重的故障，使其附近的零件严重发热使油气化。分接开关的接触不良而局部点有严重过热或变压器匝间短路，都会发出这种声音。此时，应立即停止变压器运行，进行检修。 (3)音响中夹有爆炸声，既大又不均匀时，可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。这时，应将变压器停止运行，进行检修。 (4)音响中夹有放电的"吱吱"声时，可能是变压器器身或套管发生表面局部放电。如果是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花，此时，应清理套管表面的脏污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此时，要停下变压器，检查铁芯接地与各带电部位对地的距离是否符合要求。 (5)音响中夹有连续的、有规律的撞击或摩擦声时，可能是变压器某些部件因铁芯振动而造成机械接触，或者是因为静电放电引起的异常响声，而各种测量表计指示和温度均无反应，这类响声虽然异常，但对运行无大危害，

不必立即停止运行，可在计划检修时予以排除。 2 温度异常 变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时的温度高，并有不断升高的趋势，也是变压器温度异常升高，与超极限温度升高同样是变压器故障象征。 引起温度异常升高的原因有： ①变压器匝间、层间、股间短路； ②变压器铁芯局部短路； ③因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热； ④长期过负荷运行，事故过负荷； ⑤散热条件恶化等。 运行时发现变压器温度异常，应先查明原因后，再采取相应的措施予以排除，把温度降下来，如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修。 3 喷油爆炸 喷油爆炸的原因是变压器内部的故障短路电流和高温电弧使变压器油迅速老化，而继电保护装置又未能及时切断电源，使故障较长时间持续存在，使箱体内部压力持续增长，高压的油气从防爆管或箱体其它强度薄弱之处喷出形成事故。 (1)绝缘损坏：匝间短路等局部过热使绝缘损坏；变压器进水使绝缘受潮损坏；雷击等过电压使绝缘损坏等导致内部短路的基本因素。 (2)断线产生电弧：线组导线焊接不良、引线连接松动等因素在大电流冲击

电力变压器故障诊断及检修 张伟

电力变压器故障诊断及检修张伟 发表时间：2019-06-18T16:08:10.563Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：张伟[导读] 摘要：近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，电力变压器作为电力系统的重要输变电设备，其运行状态受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视，但是实际应用过程中，各类变压器故障屡见不鲜，故此为有效地提高电力企业的经济效益和社会效益，电力企业需全面了解和掌握变压器的故障形态，并且当变压器出现故障时，检修人员在判断变压器故障的过程 中，能对故障进行全面分析，以便制定出最为合理科学国网长子县供电公司山西长子 046600摘要：近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，电力变压器作为电力系统的重要输变电设备，其运行状态受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视，但是实际应用过程中，各类变压器故障屡见不鲜，故此为有效地提高电力企业的经济效益和社会效益，电力企业需全面了解和掌握变压器的故障形态，并且当变压器出现故障时，检修人员在判断变压器故障的过程中，能对故障进行全面分析，以便制定出最为合理科学的应对方案，从而保证电力系统的正常运行。 关键词：电力变压器；故障诊断；检修 1引起变压器出现故障的原因 1.1短路故障 电力变压器短路故障的发生主要是因为电力系统在运行过程中，变压器温度过高所引起的，而对于电力变压器来讲，短路故障主要包含了绝缘过热故障和绕组变形故障两种情况。当发生绝缘过热故障时，电力系统会出现极高的电流，进而产生极高的热量，故此由于受到高温的影响，将导致电力变压器短路故障的出现，降低电力企业经济效益的同时，倘若变压器本身不能承受短路电流的容量，变压器的绝缘材料将会受到严重破坏，火灾或人员伤亡问题的发生频率急剧增加；当发生绕组变形故障时，在短路的冲击下小短路电流不会影响继电保护装置的正常动作，变压器的绕组变形现象也不明显，但也会给社会经济带来重大损失。 1.2线路出现过热故障 电力变压器在使用中，最常出现的问题便是线路过热，具体原因是在电运行时，电流出现异常引起电路过热导致故障，例如环流、涡流。在电路回路的过程中，若电阻不断增大也将导致电路出现过热问题，如果电路不能及时散热，电路的整体温度将会急速升高。在工作人员计算变压器抗短路能力时，没有充分考虑到电磁线的抗弯能力和抗压能力，此类变压器中的电磁线虽具有一定的抗短路能力，但其处于变压器内部后，一旦进行通电，电磁线的抗弯能力和抗拉能力将会由于电磁线温度的上升而随之降低，从而导致电力变压器出现故障。 1.3自动跳闸故障 电力变压器在使用过程中，人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因，因此为有效地降低故障所带来的损失程度，电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析，并采取科学合理的检修策略，以保障电力系统的安全正常运转。一般来说，倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障，当检修工作人员排除故障后，可讲电力变压器继续投入使用，无须对变压器内部进行检查，可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障，电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查，逐一排除故障，同时还要采取恰当的检修技术，及时地对诱导处进行修理，以避免电力变压器爆炸现象的发生。 2电力变压器的检修 2.1监察巡视 相关工作人员在电力变压器处于运行状态时，应定时对其进行检查和巡视，以保证电力变压器可以一直处于安全稳定的工作状态。工作人员在电力检查时，理应着重对电力变压器的辅助设备、温度、油箱以及油料质量等予以检查。现阶段技术水平发展较快，红外成像仪的出现节省了许多工作人员的检测时间，较以往检查方式而言能够有效提高检测准确率。红外成像仪多用于电力变压器的巡视中，工作人员利用红外成像仪的传感器来测试电力变压器的信号强弱，以此对电力变压器在运行时内部的使用情况作出判断，同时还可对电力变压器内部是否存在过热问题进行观察。 2.2安装检测设备 部分电力变压器的体型过于庞大并且内部的结构又十分复杂，一定程度上加大相关工作人员在检修过程中的难度，安装检测设备将有效降低工作人员的工作负担，而且检测系统能够更细致的检测出变压器内部出现了何种故障，减小故障发生的概率。在技术人员对中型电力变压器进行检修的过程中，常出现绕组变形的情况，针对此情况技术人员应及时采用吊罩检查方法，将有效避免绕组出现变形。而面对体积相对庞大的电力变压器，其本身的结构较为复杂，技术人员在检查过程中，应将其内部储存的油排出，而后再进行变压器罩内的检查工作。此类检测设备的安装能够保障在人力难以检查的条件下电力变压器能够较长阶段地处于稳定运行状态中，实现自动化检测。 2.3变压器红外诊断 所谓的红外诊断其实简单来说，主要指的是在进行电力变压器的故障诊断过程中，一种相关工作人员非接触变压器而进行的检测及诊断技术，即与变压器油中溶解气体的分析技术相比，此项技术的应用范围较广，且它主要是通过研究和分析变压器温度分布场，定位出缺陷部位，准确找到故障点，与其它技术相比，红外诊断技术不会受到外界高压电场的影响，在检测时变压器依然能够正常运行，不用停机，具有安全、经济和高可靠性的特点。 2.4不断提高检修人员的技术水平 变压器在使用过程中出现任何问题，都需要及时对其进行检修。检修过程对工作人员的操作技术要求较高，只有不断提高检测技术才能提高维修时的效率。电力企业若想持续稳定发展，应针对检修人员的技术水平进行不断提高，定期对检修人员培训关于检测方面的技术。在电力企业中，建立起一支综合素质强的优秀人才队伍，此队伍的工作人员必须具备良好的职业道德作风以及较高的专业技术水平。电力企业可向企业外部扩招，招聘掌握高新技术且具备高学历的人才，对选拔出的人才进行实地考核，通过考核后才可上岗工作。与此同时，检修部门应积极组织工作人员进行检修工作经验的分享，积极交流与切磋，传递实际经验，通过经验探讨总结出更适用于现代电力变压器的故障诊断以及检修工作。电力企业领导应及时建立相应的奖惩制度，针对能较高并且工作态度积极的员工予以奖励，对工作态度消极、工作不到位的员工予以处罚，进而打造出积极进取的电力企业工作氛围，奖惩有度的手段能够使员工切实感受到单位所给予的机会，从而更为努力地投入到工作中去。

变压器内部故障类型及判断方法

变压器内部故障类型及判断方法 发表时间：2018-06-25T15:58:05.013Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：李鹏姚松涛 [导读] 摘要：在社会快速发展的背景下，使得社会各界加强了对电力能源的需求，从而提升了电力变压器的工作量，再加上电力变压器的运行环境较为恶劣，导致其常常出现各种类型的故障，最终影响了整个电力系统正常的运行，无法为社会提供充足的电力能力。 国网莱芜供电公司山东省莱芜市 271100 摘要：在社会快速发展的背景下，使得社会各界加强了对电力能源的需求，从而提升了电力变压器的工作量，再加上电力变压器的运行环境较为恶劣，导致其常常出现各种类型的故障，最终影响了整个电力系统正常的运行，无法为社会提供充足的电力能力。所以，为了确保电力系统能够安全、稳定的运行，必须在整个运行的过程中，持续不断的对电力变压器进行维修与维护，通过维修与维护第一时间将故障挖掘出来，并采用合理的方式进行处理。本文对变压器内部故障类型及判断方法进行了相关的分析。 关键词：变压器内部；故障类型；判断方法 1变压器内部的故障类型及主要原因 电力变压器的主要故障类型及造成该故障的原因一般有:（1）电力变压器在生产、出厂时就没有控制好质量。（2）使用不合理导致的电力变压器加速老化。变压器的平均使用寿命在18年左右，远低于变压器的标准年份(35-40年)。（3）线路设置不当产生的干扰。线路干扰是导致变压器故障的主要原因，其中以天气造成的故障是最为常见的。（4）超负荷运行。变压器在长时间内以远远高于正常电压的功率持续运行导致的变压器寿命降低、变压器元器件老化速度加快。（5）没有定期对变压器开展运行维护管理工作。（6）变压器周围环境的影响。 2变压器内部故障诊断 变压器的类型包含了油浸式变压器等，在电力工业系统中被广泛应用，主要构造包括了油箱、冷却装置等，由于结构较为复杂，因此出现故障的概率较大，一旦发生故障，可以通过对声音、气味和检测实验数据进行维修方式的判别。 （1）油浸式变压器的故障，可以分为主体结构的故障（绕组、铁芯、油质、附件）、回路故障（电路、磁路、油路）等。其中铁芯、分接开关、绕组等故障属于一般常见故障。变压器的内部故障还可以按照出现的原因分为电气回路缺陷，绝缘损伤等潜伏性故障。变压器的最危险，故障率也最高的当属变压器的出口短路的故障，一旦发生会出现变压器的渗漏、保护误动等。不同类型的故障，产生的危害也不同，有的是过热，有的是渗漏，有的是放电。 （2）出口短路故障位于变压器的出口部位，受到短路故障的影响，变压器的热量导致绝缘的发热损害。受到短路冲击的时候，由于电流过小，保护技术动作带来了绕组的变形，变压器如果继续运行，就会发生故障和事故。 绕组故障位于变压器的核心部位，变压器的输入和输出，带来了电气回路的故障模式，如绝缘老化、绕组受潮，短路、短路的情况发生，绕组的松动和变形发生，相间的变形短路情况的发生等等。变压器的绕组发生了松动和变形，导致了绝缘在损伤的情况下，虽然还能够运行，但是实质上却已经出现出现了内部的损伤，导线被损伤，抗短路的冲击能力被降低。 铁芯的故障，主要是铁芯的质量的问题造成的。故障的模式包括铁芯的多点接地，接地不良、芯片的短路等等，故障发生的原因主要是由于铁质的夹件发生了松动，铁芯被碰接，出现了松动后，接地不良，绝缘老化，安装不正等，最终导致铁芯发热，损伤增大。铁芯故障以短路和多点接地为主，在多点接地中，铁芯的局部会发热，过热导致了铁芯接地引线的烧断，强磁场中形成的涡流使得铁芯的局部过热，呈现介质损坏和超标的情况，局部的过热烧坏了铁芯的绝缘，出现铁芯的故障。 分接头开关的故障是绝缘的距离不足导致的材料上堆积了油泥受潮引起的。触头的接触不良使得电阻增大，带来过电压下的相间短路，使得绝缘支架的紧固金属出现了悬浮放电的故障。由于油浸式变压器的内部结构较为复杂，因此当故障出现的时候，因密封不严导致的绝缘性能降低，使得电阻在切换的时候容易出现击穿或者烧断的情况，因为滚轮卡死造成过渡位置短路的情况更是时有发生。 绝缘故障一般发生在大型的强迫油循环冷却的大型变压器中，由于变压器经过油泵的加速传递到冷却油道，在油与固体的绝缘界面形成了静电电荷的分离，积累起正负电荷，电荷在积累到一定的场强的时候，会发生放电，导致固体的绝缘受到损伤。 3变压器内部故障的诊断技术改进策略 针对变压器的常见故障类型，结合先进科学技术的应用，通过改进变压器故障诊断技术，有助于准确判断变压器出现的故障类型及其原因，并及时排除变压器故障，对保障电力系统及变压器的安全、稳定运行具有重要意义。 3.1红外诊断技术 科技水平的不断提高，对电力故障诊断及检修技术的创新具有重要的推动作用。基于电力变压器故障诊断的需求，作为一种先进的故障诊断技术，变压器红外诊断技术在电力领域得到广泛应用。从技术原理分析，变压器故障红外诊断技术主要是遵循红外线的相关原理。在采用变压器故障红外诊断技术对电力变压器出现的故障进行检测和判断时，需要借助专业的红外检测仪器对出现故障的变压器内部进行探测，依据探测出的红外波长，判断变压器各部位或元件的温度，综合分析变压器出现的故障现象、元件温度和内部探测结果，以便实现对变压器故障类型及原因的准确判断，为变压器维修方案的制定提供科学依据。。利用红外诊断技术判断变压器故障的方法包括多种，如图像特征分析法、温差判断法等，主要适应于探测变压器出现的外部热故障和内部热故障。当变压器出现热故障时，可利用红外诊断技术对变压器进行探测，借助红外热成像判断变压器外部出现的热故障及其原因，如漏磁引起涡流造成的故障、绝缘层损与外部接头接触不良等引发的故障等，通过分析探测结果，制定相应的解决或维修方案，有助于及时、准确排除变压器出现的故障。对变压器内部出现的热故障，可利用红外热成像初步判断变压器内部出现故障的位置，结合对变压器所出现故障现象的分析，以及常见变压器内部故障部位的判断，找出变压器内部出现故障的类型及原因，科学设计维修方案，促使变压器故障能够及时解决，从而保障电力系统的安全、稳定运行。 3.2变压器油中溶解气体分析 不同类型变压器油中溶解气体的数值有一个限定标准，如果变压器油中溶解气体的数值超过设定值，则表示变压器内部出现问题。因此，可将变压器油中溶解气体的实际数值作为判断依据，判断变压器内部出现的故障，并为故障排除提供保障，促使变压器能够正常安全的运行。在诊断变压器内部故障时，可依据变压器油中溶解气体的相关特征，结合故障现象分析，对变压器故障部位的能量密度、烃类气体大小等变化情况进行判定，据此判断变压器内部出现的故障及其原因。如果开放状态下变压器内部烃类气体总和的产生速率超过 0.25ml/h，或是封闭状态下烃类气体总和的产生速率超过0.5ml/h，则表示变压器内部出现故障，可采用三比值法对故障原因进行判断，制