您能预测下一次变压器故障吗？

很少有人会忘记 2018 年加州的 Camp Fire 野火，它是由电力基础设施故障引发并因强风蔓延的。除了造成 85 人死亡外，一家德国保险公司估计，此次事件造成的总损失高达 16.5 亿美元。不幸的是，这不是第一次，也不会是最后一次如此具有破坏性和毁灭性的野火。政府机构和非政府组织的大量研究和调查将近年来频繁发生的野火部分归因于电力基础设施老化。

这些组织还记录了公用事业公司在优先更新方面遇到的困难。虽然线路、电线杆和灌木丛是主要问题，但变压器也可能导致问题。然而，有一种简单且经济有效的方法可以主动确定基础设施资金应首先花在哪些地方，作为“技术前瞻性”方法的一部分，用于监测和预测任何年龄设备的变压器健康状况，提供公用事业公司在灾难发生前主动解决问题所需的数据。

变压器及其在提供稳定电源方面的关键作用

对于任何电力公司或工业设施管理人员来说，最可怕的噩梦之一就是变压器突然故障，尤其是当存在可以消除“突然”意外的技术时。当变压器故障时，停电可能会造成高昂的成本，更不用说潜在的安全隐患了。对于依赖稳定电力供应的公司来说，后果可能从不便到数百万美元的损失。

不幸的是，变压器故障太常见了。成本压力迫使制造商制造更小、绝缘裕度更低的新型变压器，这增加了过早故障的可能性。虽然旧变压器的绝缘更坚固，对电气和热应力的耐受性更高，但新型变压器却没有这些优势。随着老化的基础设施继续运行超过其设计使用寿命，电网不断扩大，需要安装更多的变压器，劣质新变压器变得越来越普遍。而且，为了使更换变压器更加困难，等待新设备的时间可能长达两年。

除了老化因素外，变压器故障还可能由于各种原因而毫无征兆地发生，例如绝缘性能下降、制造缺陷、过载或电气瞬变以及太阳能发电场和风力涡轮机等可再生能源产生的谐波。太阳能发电场产生的是直流电，需要逆变器将其转换为交流电才能输送到电网。逆变器会产生谐波。事实上，太阳能和风力发电行业在某些设施运行的头几年内，仅由于谐波问题，变压器故障率就高达 50%。

变压器故障的隐性成本

虽然更换故障变压器的直接成本很高，但还有巨大的隐性成本和风险，这使得预防故障变得更加重要。根据设施或操作的不同，变压器故障导致的工艺停机成本可能远远超过实际的变压器更换成本。

例如，如果变压器故障导致长时间停电并违反可靠性标准，公用事业公司可能需要支付巨额监管罚款。在制造工厂中，当变压器断电时，关键工艺操作可能会陷入停顿，从而导致产品浪费、交货延误、员工停工等成本。在各个行业中，变压器故障会使人员面临火灾、爆炸和紧急更换过程中操作不当等危险。

变压器故障带来的环境成本是另一个主要考虑因素，尤其是对于那些在可持续发展目标方面受到更严格审查和监管的公司而言。油浸式变压器发生灾难性故障可能会导致矿物油泄漏，而补救起来极其困难且成本高昂。此外，还会产生排放影响——当电力公司失去变压器时，他们必须增加来自高污染源的备用发电来弥补损失。

除了更换成本外，变压器故障还会对运营、安全和环境造成一系列负面影响。因此，任何公司都应该投资于价格合理的监控解决方案，以提供早期预警并从一开始就防止这些事件发生。

不要措手不及

旧的“运行至故障”反应方法正变得越来越不可接受，因为停电成本飙升，而更换导线要么需要很长的准备时间，要么可能来自一些海外来源的质量较差。等待变压器完全故障，然后匆忙寻找替代品，这是一种巨大的破坏，任何企业或公用事业都无法承受。

那么，设施和车队资产管理人员如何避免因灾难性的变压器故障而措手不及呢？变压器故障可以预测吗？答案很简单，是可以的——只要有正确的监控工具和实践，就可以预测变压器故障。虽然无法完全消除意外故障，但可以使用监控器和氢气传感器来提供必要的预警，以防问题发生。

一些公司已实施离线溶解气体分析 (DGA) 作为状态监测技术。这需要定期手动采集油样并将其送至实验室以检查溶解故障气体，如氢气、甲烷、乙烯等。虽然 DGA 可以检测出正在发生的故障，但它只能提供时间上的定期快照，并且需要大量劳动力。故障可能在采样间隔之间迅速发展，直到为时已晚才被发现。

传统的多气体在线 DGA 监测器有其自身的缺陷。

• Cost – 这些推车大小的分析仪极其昂贵，每台售价 50,000-100,000 美元甚至更多。
• 维护 – 多气体 DGA 监测器需要频繁且昂贵的维护和校准。有传闻称，一些公用事业公司在使用 4-5 年后就拔掉它们的电源插头，以避免维护成本。
• 有限部署 – 由于成本高，公用事业公司通常只能承担安装一小部分变压器的费用。
• 复杂性和规模 – 通常规模庞大且复杂，安装和集成到现有系统中更具挑战性。

这些 DGA 监控器的成本过高可能是最大的陷阱，迫使公用事业公司在一小部分运行的变压器上安装它们，在某些情况下，只有 10% 的变压器。这提供的保护很少，一旦发生故障，更换的潜在成本很高，而这些变压器的成本可能高达 5 万美元或更多。

H2scan 解决方案——以极低的成本提供早期氢气传感器预警

对于在线变压器组监测，有一种更具成本效益且维护成本更低的解决方案——氢气专用故障气体检测。H2scan 率先开发了氢气传感器技术，开发了一种专利固态传感元件，能够提供可靠、免维护的监测，预期使用寿命为十年或更长，而成本仅为多气体分析仪的一小部分。

虽然多气体装置可以分析多种不同的气体，但仅检测氢气就足以提供变压器故障的早期预警。氢气是一种关键的故障气体，几乎每种类型的变压器故障都会产生氢气，包括热故障、局部放电和电弧。随着氢气水平的上升，表明需要进一步诊断和解决的问题。

借助 H2scan 氢传感器技术，设施管理人员或维护团队可以获得价格实惠的“检查引擎”指示灯，当变压器出现故障时，该指示灯会发出警报。公用事业公司或公司可以进行真正的预测性维护，而不是让变压器一直运行到故障。尽早快速识别问题，可以有时间规划维修或更换，以防止灾难性故障。

哪些类型的变压器可以从 H2scan 的氢传感器监测中受益？

H2scan 传感器可用于所有不同类型和尺寸的变压器，例如配电变压器、输电变压器、变电站变压器、风力涡轮机变压器和工业变压器。固态传感器非常紧凑，可以轻松安装在新旧资产上，对环境的干扰最小。当公用事业公司仅监控大型“关键”变压器的一小部分时，经济高效的单一气体传感器可提供实时、连续的监控，使公司和公用事业公司能够保护任何尺寸的变压器。

立即开始预测故障，实现成功的电源管理

在当今基础设施老化、能源需求不断增加、熟练劳动力资源稀缺的环境下，变压器等关键资产意外发生故障会造成巨大的时间和金钱损失。实施经济实惠的在线氢气监测可提供必要的预警，从而转向预测性维护策略，最大限度地提高变压器的可靠性和正常运行时间。

不要措手不及。立即联系H2scan，了解其变压器监测解决方案如何帮助您预测下一次故障，避免代价高昂的停机。