电力变压器内绝缘故障检测技术分析

电力变压器内绝缘故障检测技术分析

徐忠,石笑

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摘要：如今国家电网的发展速度越来越快，电网能否安全运行、可靠供应会直接影响到我国的国家安全和社会稳定。所以需注重研究电力变压器内绝缘故障智能检测装置，如此便能够快速及时的确定变压器内部所存的故障，以此使其运行效率得到有效提升，解放人力，满足电力变压器设备安全运行要求，电网连续供电。

关键词：电力变压器；智能检测装置；故障诊断

无论是在变电所中还是发电厂中，电力变压器都非常重要，是不可或缺的一项设备。而且变压器作用较多，既能够做到升高电压，将其送往各个用电地区也能够降低点压使其成为能满足各项用电需求的各级使用电压。利用变压器提高电压，减少了送电损失，可见变压器在电力系统中占据着重要地位。另外，虽然变压器有多重保护，但因为其内部结构相对较为复杂，存在电厂不均的情况，所以稍有不慎便有可能发生事故。

就现有的技术而言，还很难对变压器内部故障进行及时准确的监测，国外对该方面的研究也较少，由此可知，需研究一种变压器内部绝缘故障检测智能装置，通过此合理避免电力变压器内部绝缘发生故障。

一、电力变压器内绝缘故障现状分析

在经济不断发展的今天，电网也随之不断发展，但与此同时，我国电力变压器内部绝缘故障也开始频频出现，由此引起的跳闸、停电问题更是层出不穷，影响着人们的生产和生活。据相关资料可知，绝缘性能的退化会直接致使电力变压器失效。随着发展，输电网络逐渐开始具有了大容量、特高压等特点，如此一来，由电力变压器所引发的事故率也开始不断攀升。据相关统计可知，从2000年开始，截止到2001年，220kV、500kV变压器按事故台次计的平均事故率由前5年的0.84%升到1.31%，按事故容量计的平均事故率由前5年的0.79%升为1.59%。若输电线路电压等级较高，且其运行时间也相对较长，则便更有可能出现电力变压器内部故障，致使危害出现。

二、电力变压器内部绝缘故障产生的原因

变压器在绝缘材料构成领域存在一定的差异，变压器在使用环节中受到的影响要素也具有一定的差异。变压器在使用时会因为外部状况与机器设施等带来的热量而受到相应的影响。所以，在绝缘材料开始持续变差的基础上，变压器也会产生问题，大部分变压器出故障均是因为绝缘系统导致的。

电力变压器在设计的时候存在着一些问题，往往在设计时使用不厚的绝缘材料，会使油道相对狭窄。如此变压器在使用后往往会影响其寿命。电力变压器在开始应用时，对其内部的卫生工作给出了极高的需求，在其使用环节中只要内部有一些金属杂质将会产生局部放电现象，如此会造成更复杂的问题出现。在生产变压器等环节中，应当防止绝缘成型件，在生产阶段会因内部导电质而有所影响。如此在变压器应用阶段有局部放电状况时，绝缘的作用也无法获得较好地呈现。所以应当智能检查对变压器内部开展巡检。

三、电力变压器内部绝缘智能检测装置

电力变压器内部绝缘智能检测装置，将爬壁机器人当做检测媒介，其由移动板块、控制板块、检验板块、通讯板块与报警板块构成。最核心的构成部分为移动板块，其功能可以直接影响到机器人巡检的区域与应用。一个性能优良的移动装置，能够确保机器人稳定、迅速的移动。移动的落实架构重点包括履带型架构、车轮型架构，同时还涵盖了步行型，另外也包括混合式的移动架构。电力变压器巡检机器人的控制平台是由部分高科技要素构成的，比较普遍的要素包括ARM、FPGA等。此类高科技零部件节省了机器人的运行时间并提高了工作效率。

检测板块重点包括CCD摄像感知器、激光测距仪、测速仪等部件。该部分的意义重点有两方面。第一是巡检机器人的移动能够提供操作现场的资讯，包括速度、加速度等参数，在机器人高效操作的基础上，可防止机器人间相互接触。第二，监控电力现场，为相关人员提供实时的现场资讯，防止电力现场出现危险。第三，通讯系统能够达成人机交互，确保电力现场资讯的传达。

3.1 智能检测装置步态规划

步态规划的问题在于要达成静稳定性，爬行步态是静态步行，因此如果想达成该步态应当先处理稳定性问题。爬行步态的达成经过即稳定性的研究经过，将步态规划与稳定性研究相互结合，而在客观的多脚机器人的步态开发中，稳定性研究与步态规划属于一个综合体，相互间密切结合。爬行步态规划的机制即利用规划关节的运动顺序与运动量而持续变更机器人的质心，让其可以持续位于支持足构成的支持多边形内且形成位移的经过。

3.2 智能检测装置的硬件装置

机器人的越障水平和蜘蛛机器人脚上的自由度数量、杆件大小与运动角度空间密切相关；生产机器人的材料抉择，对于机器人的运动压力将产生直接影响，从而对机器人的作业时间也将产生影响。整个设计将在六脚蜘蛛机器人足部设置电磁吸盘，同时添加一个单独的自由空间，让机器人无论在哪种状况下，均能以电磁吸附的办法达成在变压器的内壁行走。电力变压器巡检智能检测装置属于一类拥有离散落脚点的移动机器人，能够较多地使用在复杂的地表环境下。然而生态环境下的使用也对机器人机制的能源供应给出了较高的条件。该检测装置用脚承重步行机器人的水平不足，自己无法携带相对较重的能量保存部件，所以多角机器人在设计研制时，对关节力矩导致的系统能耗加以完善便极为关键。变压器的内部检测，与图像收集、照明光源密切相关；由于图像收集需要消耗较多的资源，计划使用超声波传感器的形式开展障碍与变压器内壁接缝位置的检查。在信息通信领域，使用无线通信的形式来防止机器人在变压器中移动时线路缠绕造成相关问题的出现，利用无线对电力变压器中的巡检智能检测装置加以管理。

3.3 智能检测装置视觉技术

在机器视觉系统中，人类往往基于各个视野来得到附近景物的数字图像，接下来以电脑重建的方式来判断附近景物的立体所在场地、运动等。电力变压器内部巡检智能装置使用一部照相机来对准电力变压器中的检测对象，所应用的图像包括单视点的一幅或多幅图像，还能够为多幅图像，该移动装置使用单目视觉技术对电力变压器中的巡检资料开展数据感知，简洁、安全、灵活、应用空间广，能够在各种情况下开展非接触、智能、网络化的检测等操作。

四、结论

电力变压器内部绝缘故障诊断为当前电网巡检事务中的关键所在，在电力变压器内部巡检智能检测装置方面应留意设施是否专业与稳定。另外，需严格服从电力变压器内部巡检准则，较多地考量电力变压器绝缘故障的属性，且分阶段与部件地对电力变压器内部绝缘的检测、抽查和保养。经由电力变压器智能检测装置对变压器内部绝缘故障加以诊断，操作人员经由自动检测装置发出的图像与视频，对电力变压器开展绝缘故障方面的确认，确保电力设施的运行平稳、可靠。

参考文献：

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