淺析變壓器高壓試驗方法

區秀珊

(廣東立勝電力工程有限公司，廣東 佛山 528200)

電力變壓器是匈牙利人拉提、德利和齊佩諾夫斯基于1885年發明的[1]，變壓器的出現為電能的遠距離輸送奠定了基礎。電能輸送時線路損耗是必須考慮的因素，發電機組可以提供較低電壓、大電流的電能，如果以這樣的電壓輸送，由于線路損耗極大，輸送距離很短，所以現代電力系統普遍采用了高壓輸電技術。高電壓運行對變壓器質量提出了非常苛刻的要求，只有通過嚴格的高壓試驗才能確保變壓器能安全可靠地運行。

1 試驗類型、標準與流程

1.1 試驗類型及項目

變壓器高壓試驗目的是驗證變壓器絕緣能力，要在投運前后所進行的一系列試驗。投運前進行型式試驗、出廠試驗和交接試驗。型式試驗只在有代表性的變壓器產品上進行試驗，以認定同類或同系列產品設計達到了標準要求，如溫升試驗、雷電沖擊試驗等。出廠試驗是對所有變壓器必須進行的試驗，用于檢驗產品達到了規定的技術條件，這一類試驗項目較多，如測量絕緣電阻、耐壓試驗、局部放電試驗、沖擊試驗等。交接試驗是變壓器在現場安裝后確認沒有影響長期穩定運行損傷的試驗，項目也較多，如測量絕緣電阻、直流泄漏電流、交流耐壓試驗、局部放電試驗、沖擊合閘試驗等。變壓器投運后也要定期進行一些試驗，如預防性試驗、大修后試驗等。

1.2 試驗標準

變壓器型式試驗和出廠試驗可依據的標準為JB/T 501-2006《電力變壓器試驗導則》，交接試驗可執行標準GB 50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》中“電力變壓器”部分。

1.3 試驗流程

接受試驗任務后，應根據任務要求制定試驗方案，并在方案中詳細列出試驗項目、接線圖、所施加的電壓、電流數值及曲線、人員分工、安全措施等內容。然后對參與試驗的所有人員進行交底、分工和明確任務。試驗開始前，認真細致地檢查變壓器接線、接地與試驗設備狀況。一切準備就緒，按照程序開展試驗。試驗結束后確認徹底斷電后再清理現場和進行其他檢查。

2 試驗條件、方法及要求

2.1 試驗條件

試驗條件是確保高壓試驗準確性與規范性的前提，同時又是保障試驗安全的基礎。通常基本試驗條件[2]為：⑴環境溫度一般應在-20℃ ～40℃之間;當空氣溫度在25℃ ～30℃時，相對濕度不應超過85%;⑵安裝、調試過程中，嚴格控制可能影響變壓器絕緣性能的氣體、污垢、化學積塵等物質;⑶試驗升電壓過程中，應提供足夠保護電阻，防止超過規定的高壓狀態下斷合變壓器;⑷嚴格控制容量和電壓，并確保散熱良好;⑸試驗系統接地電阻應在0.5Ω以下，并確保所有金屬儀器、設備外殼接地良好，同時在接地點設置醒目警告標記，防止試驗中人員觸電;⑹控制感應放電現象，除儀器設備接地外試驗用高壓電纜需加金屬管進行屏蔽并可靠接地;⑺確保防火、防爆措施可靠，避免因過載、短路引致絕緣材料、絕緣油等受熱、分解和爆炸。

2.2 試驗方法、要求

高壓試驗中安全始終是第一位的，因此必須嚴格遵守試驗程序，認真履行監護人制度，試驗過程中所有人員必須保證注意力集中，除試驗用具外手機之類個人物品應交由專人保管，現場徹底清場后才能開始試驗，合閘、改線等關鍵操作須由項目負責人確認后才能實施。另外，應保證記錄、報告的規范性，不得任意刪改，有錯改正時要加蓋名章，以備日后分析查詢。

由于高壓試驗的項目多、細節繁復，限于篇幅，筆者通過兩個事例的分析說明需要注意的一些問題。

2.3 鐵芯剩磁分析

在對變壓器繞組進行直流繞組電阻測量后，鐵芯中存在剩磁，并且直流磁化安匝數越大，剩磁量會越多。剩磁對一些電氣設備是有利的，如自勵直流發電機要靠磁極上的剩磁建立起始電壓，但變壓器鐵芯中的剩磁就不是很有利了，如做局放試驗時剩磁引起的勵磁電流可能損壞變壓器主、縱絕緣，因此超過220kV的變壓器在局放前應去磁，可采用直流、交流去磁方法。直流去磁法的原理是通入反方向的電流，磁化方向改變，可部分抵消前次剩磁，試驗時交替輸入正反向電流，并漸次減小電流強度，就能逐漸減少剩磁至消除。交流去磁法是施加工頻交流電，利用補償電容調節電源電流，通過控制電壓升降，達到去磁目的。去磁效果判斷依據是相鄰兩次升壓后同一電壓值下，勵磁電流不變、勵磁波形完全對稱[3]。

2.4 沖擊合閘試驗分析

沖擊合閘試驗可用來實現兩個目的[4]：⑴檢驗變壓器抗電動力性能，由于合閘時產生的勵磁電流，會在繞組內部產生電動力，可能引起繞組變形;⑵對差動保護進行檢查，合閘時變壓器一側產生較大勵磁電流，另一側電流很小，這可能引起差動保護動作。

通過分析沖擊合閘時聲音信息，可判斷變壓器狀態。正常的聲音應該是比較均勻的嗡嗡聲，如果聲音明顯較正常的大，顯示外加電壓可能偏高了，應調小外加電壓;如果聲音不僅大且雜亂，有可能是內部金屬松動，應停電檢查鐵芯;如果出現爆裂聲響，說明變壓器內部可能有擊穿現象。另外，通過電流表指針變化也可發現一些問題，一般情況下合閘時檢測裝置上的指針會突然變大，電流數值也不小，正常情況下繼電保護裝置應該停止運作，如果不是這樣，應對變壓器內部進行詳查，如抽取油氣進行色譜分析，以決定是否需要對保護整定值進行調整。

3 結語

變壓器高壓試驗能否順利進行并達到試驗目的，注重試驗的精心準備和良好的安全設計是很重要的，試驗過程中密切配合、細致觀察，遇到問題由表及里地分析，就能合理解決問題，確保數據準確、可靠，為變壓器安全穩定運行把好關。

[1]賀以燕，楊治業.變壓器試驗技術大全[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，2006.

[2]陳文大.電力變壓器高壓試驗探討[J].機電信息，2012(6)：19-20.

[3]徐晴，包玉樹.變壓器局部放電試驗若干問題的探討[J].高電壓技術，2007，33(4)：189-191.

[4]姚蕊霞.淺析變壓器高壓試驗技術[J].科技與企業，2012(1)：177.