隨著現代工業的發展，設備能否安全可靠地以最佳狀態運行，對于確保產品質量、提高企業生產能力、保障安全生產都有十分重要的意義。如何有效地提高設備運行的可靠性，及時發現和預測出故障的發生是十分必要的，這正是加強設備管理的重要環節和最重要的工作。
1 大中型變壓器可靠性檢測的重要性和必要性
眾所周知，大中型變壓器在制造、運輸和投入檢修的一系列環節中，都有可能因為意外事故的發生而殘留有潛伏性缺陷。同時，在長期的使用過程中，還容易受到諸多外界因素（如電場、外力損傷、導體發熱、大氣條件和化學品的腐蝕等）的影響，而產生各種可能的缺陷，從而導致其絕緣性能的下降，這種情況也即是我們通常說的劣化現象。為防止大型變壓器損壞事故，國家電網公司先后制定和頒布了《預防110（66）kV～500kV油浸式變壓器（電抗器）事故措施》（國家電網生[2004]641號）和《110（66）kV～500kV油浸式變壓器（電抗器）技術監督規定》（國家電網生技[2005]174號）等有關規定，并提出相關要求，以防止大型變壓器損壞事故的發生。但是，從另一個側面可以發現，之所以會出現大量大中型變壓器損壞事故，正是由于在實際工作中，我們對大中型變壓器的定期預防性試驗和可靠性檢測存在嚴重的不足。
2 大中型變壓器的主要故障事故
一般而言，大中型變壓器的故障事故可以分為兩種情形，其一是內部故障，其二是外部故障。
所謂內部故障主要是指變壓器油箱內發生的各種故障，從故障的原因上看，主要包括短路故障和接地故障。短路故障又包括兩種，即發生在各相繞組之間的相間短路和發生在繞組線匝之間的匝間短路；接地故障則主要是指繞組或引出線通過外殼發生的接地故障。從故障的性質上看，主要包括熱故障和電故障。
所謂外部故障主要是指變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發生的各種故障，包括因絕緣套管閃絡或破碎導致的通過外殼產生的短路現象，以及由于引出線之間發生相間故障而導致的變壓器內部故障或繞組變形等現象。
3 大中型變壓器可靠性檢測的現狀
3.1 大中型變壓器可靠性檢測方法的分類
目前，對大中型變壓器進行可靠性檢測的方法主要包括以下幾種：
3.1.1 離線檢測
離線檢測又稱為脫機故障檢測（offoperational fault detection），是指把系統中有故障的部分從物理上或從邏輯上與系統分開后，單獨進行的故障檢測。在這里，是指對變壓器進行停用，然后根據《電力設備預防性試驗規程（DL/T596—1996）》中有關電力變壓器及抗震器的試驗項目、周期和要求的內容和標準進行的變壓器故障檢測試驗，并采用《油浸式變壓器（電抗器）狀態評價導則（Q/GDW 169—2008）》進行管理。
3.1.2 狀態檢測（status detection）
第一，在線檢測（online monitor）
在線檢測是指通過裝在生產線和設備上的各類監測儀表，對生產及設備狀況進行連續自動檢測，是狀態檢測的一種。在此主要是指，在變壓器運行的時候，根據檢測的條件，通過傳感技術（sensor technology）對所需物理量進行的實時檢測，主要檢測的對象包括四類，即變壓器局部放電、變壓器油色譜、帶電設備紅外診斷和變壓器鐵心接地有接地線的工頻電流等。
第二，帶電檢測（Live testing）
帶電檢測是通過特殊儀器、儀表裝置，對被測試的變壓器進行特殊的檢測，用于發現運行的變壓器設備所存在的潛在性的故障。它只檢測變壓器設備在檢測時刻的運行狀態，只做電器檢測，不做繼保傳動檢測。主要方法包括對變壓器的油色譜進行分析的氣象色譜法和對變壓器局部放電檢測、鐵心接地工頻電流檢測和中性點直流電流檢測的電測法。
3.2 檢測設備
3.2.1 對變壓器局部放電進行檢測的設備
目前，國際國內對于變壓器局部放電進行檢測的設備較多，在此我們僅對比較常見的三種設備進行比較（詳見表一和表二）。
表一 變壓器局部放電檢測設備比較一覽表
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離線測試儀器 |
在線監測系統 |
便攜式在線測試 |
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測量方式 |
只能在投運、大修時 |
只能對某臺變壓器監測 |
可對局屬所有變壓器進行定期監測 |
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一次性投資/（萬元/套） |
60 |
30 |
15 |
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安裝、運行維護 |
無需安裝、維護 |
需安裝、維護 |
無需安裝、維護 |
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對全局變壓器局放情況管理 |
測試后人工記錄 |
自動記錄 |
自動記錄 |
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可靠性 |
好 |
較好 |
較好 |
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測量輸出 |
視在放電量 |
視在放電量工頻漏電流 |
視在放電量工頻漏電流 |
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測量位置 |
按國標 |
鐵心、構架接地線、中性點接地線 |
套管末屏、中性點、
鐵心接地 |
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實時監控 |
不能實時監控 |
能實時監控 |
能實時監控 |
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測試能力 |
離線鑒定 |
故障早期預報 |
故障早期預報 |
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變壓器局放測試連續能力 |
不能 |
可連續測試較長時間 |
可連續測試1個月 |
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對全局變壓器設備管理能力 |
未配設備管理軟件 |
配有設備管理軟件 |
配有設備管理軟件 |
表二 當前主要的變壓器局部放電檢測設備傳感器比較一覽表
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生產廠家 |
測量位置 |
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套管末屏 |
中性點接地線 |
鐵心接地線 |
外殼接地線 |
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AVO（美國） |
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加拿大魁北克省水電局 |
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LEMKE（德國） |
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吉思電氣（清華大學） |
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伏安公司（中國電力科學研究院） |
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四川省電力科學研究院 |
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武漢高壓研究所 |
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JBJ便攜機（西安佳源） |
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