淺談變壓器交流耐壓試驗異常分析及處理

劉世超 王來堂

摘 要：變壓器作為電力企業最為重要的生產設備之一，其運行的穩定性直接關系到能否正常進行供電。所以為了確保變壓器的安全性和可靠性，在變壓器投入使用前需要對其進行交流耐壓試驗，從而及時發現變壓器存在的異常問題，并對其進行處理。文中對變壓器交流耐壓試驗進行了分析，并進一步對變壓器中壓側繞組絕緣問題原因進行了闡述。

關鍵詞：變壓器；交流耐壓試驗；異常分析；處理辦法

前言

變壓器在制造過程中一旦制作材料存在質量問題，則會影響其安裝后的正常使用，而且變壓器在長期放置、運輸過程中和安裝時都有可能存在其絕緣性能降低的情況，所以在變壓器安裝完成后，尚未投入使用前則需要對其進行交流耐壓試驗，及時對其試驗中存在的異常問題進行分析，并加以處理，確保變壓器處于最佳工況情況下運行。

1 關于變壓器交流耐壓試驗

1.1 變壓器的參數指標

變壓器型號為SFSZ10-240000/220，此變壓器的額定電壓為（220±10×1.3%）kV，變壓器的聯結組別為Ynyn0D11，以上是該變壓器的具體參數。在此變壓器的出廠試驗中對此變壓器的對地交流顯示其在高壓側中性點耐壓達到220kV，中壓測中性點的耐壓值為150kV，低壓繞組的耐壓值為90kV，在出廠試驗的中耐壓時間均保持為2min。

1.2 變壓器交流耐壓試驗的原理

由于在進行變壓器交流耐壓試驗過程中，需要使用等級較大的測試電壓，而在以往情況下通常利用工頻定額交流耐壓來進行試驗，但其達不到變壓器交流耐壓試驗所要求的相關條件，所以在試驗中需要對電壓進行補償，補償是通過變頻諧振等方法來實現，這樣就可以確保在變壓器交流耐壓試驗中對電源的需求較低。同時我們也知道利用串聯時，可以將電源容量的需求降至最低，所以在變壓器交流耐壓試驗時利用串聯來降低對電源容量的需求，這樣這就使變壓器的輸出電壓達到最小的程度。

某供電局在對變壓器進行交流耐壓試驗的過程中主要采用的就是變頻串聯諧振這一裝置，變壓器交流耐壓試驗所使用的電流為220V的交流電源，在變頻串聯裝置中共有6塊額定電壓為38KV的電抗器，每節電抗器的額定容量均為40KVA，并且將試驗所使用的變頻裝置與對變壓器進行交流耐壓試驗的控制臺整合為一個整體，并且在變頻串聯裝置中設有過流保護裝置；在變壓器的交流耐壓試驗中使用的勵磁變壓器為YDC-10KVA，通過電容分段器對勵磁變壓器的電壓進行測量。根據我國電力行業的有關規定，對變壓器交流耐壓試驗中變壓器的耐壓值應能夠達到變壓器出廠耐壓值的80%以上，要求變壓器的頻率為（55±10）HZ，試驗時間通常保持在2min。在對變壓器進行交流耐壓試驗的過程中要保證對變壓器的電壓保護值不小于試驗值的1.1倍。

1.3 變壓器交流耐壓試驗的過程

變壓器交流耐壓試驗開始之前，需要對變壓器進行放氣操作，同時還要做好變壓器鐵芯和夾件的接地工作，這兩項工作完成后才能開始進行試驗。

1.3.1 試驗過程中首先就需要對變壓器的低壓繞組的交流耐壓情況進行試驗，看其低壓繞組是否符合變壓器運行的基本要求，將試驗過程中所測得數據與理論數據進行對比，如果沒有出入，而且在試驗過程中變壓器的絕緣電阻也在5000MΩ以上，則表現低壓繞組不存在異常情況，符合使用的要求。

1.3.2 試驗完低壓繞組后則要對中壓繞組進行交流耐壓試驗。試驗前變壓器的絕緣電阻值為4000MΩ。在試驗開始時則需要將測試電壓升到110kV，然后再在此切斷電源，觀察變壓器電壓變為0的整個過程中是否有跳閘及異常放電的情況發生，如果一切正常則需要再對變壓器進行交流耐壓試驗，此時宜將電壓進行緩慢升高，升至20kV時，發現有勵磁電流出現異常增加的情況，而此時絕緣電阻測試值為30MΩ。

1.3.3 在中壓繞組交流耐壓試驗完成后，則還需要進行高壓繞組的交流耐壓試驗，通過試驗發現其結果沒有異常。

通過對三次試驗結果分析表明，變壓器的中壓側繞組絕緣存在異常情況。

2 變壓器中壓側繞組絕緣問題原因分析

外絕緣、主絕緣以及繞組的對地支撐部分是組成變壓器中壓繞組絕緣的核心部件。在變壓器的氣體絕緣擊穿中其能夠實現自我恢復，而且這類的擊穿電壓通常都是比較穩定的，一般不會有電壓值驟降的狀況出現，但是在變壓器的固體絕緣設備被擊穿的情況下，變壓器自身的絕緣性能就會喪失，不能夠進行自我修復，所以說在對變壓器的中壓繞組的檢測中要充分考慮固體絕緣中存在的問題。為了能夠找出變壓器絕緣異常的根本原因，在對變壓器進行交流耐壓試驗之后再對其進行其他的試驗，在對變壓器的絕緣電阻進行測量的過程中其絕緣電阻值測試結果為30MΩ，對變壓器套管等部位的絕緣阻值測量結果均在2000MΩ以上，所以說該變壓器絕緣電阻不是由于套管擊穿產生的，通過測量對鐵芯以及夾件對地的絕緣電阻進行測量結果也均顯示正常；在對變壓器進行耐壓試驗之后對其泄漏電流進行測量，發現在變壓器電壓為4kV的時候變壓器直流泄露值為400μA，繼續加大電壓為6kV后發現變壓器的泄露電流為1200μA，之后變壓器出現了跳閘的現象；在變壓器進行耐壓試驗的過程中測試電壓為40kV，而變壓器的泄露電流值經測量顯示為20μA，所以變壓器中壓側繞組絕緣的問題主要是由固體絕緣被擊穿所引起的。

在對變壓器的中壓繞組絕緣功能的失效的原因調查中發現，主要是由于其中的固體絕緣以及套管的壓板問題所引起的，由此可以判斷在該變壓器的中套管的引出線層壓板被擊穿而使得變壓器的中壓繞組絕緣功能喪失。通過對層壓板的觀察發現其有受潮現象，由此而導致層壓板的導電能力加強，進而出現放電，層壓板被擊穿的現象。

將擊穿的層壓板進行更換后，再進行絕緣試驗，則其試驗結果顯示中壓繞組的電阻值與正常值之間相符合，可以表明更換后的層壓板是正常的。之后還要對變壓器進行抽真空和注油等相關操作，并將變壓器進行放置，48小時后對進行油化試驗、中壓則極化指數試驗及交流耐壓試驗，通過試驗結果顯示都是符合標準的，至此可以說明該變壓器已不存在任何異常問題。變壓器可以進入正式運行使用階段。通過在使用前進行全面的交流耐壓試驗檢查發現已沒有任何問題，所以在先前的試驗中出現結果異常的情況說明是由于變壓器中套管引線層壓板出現質量問題，問題排出后變壓器即驗收合格，可以正式進行運行使用。

3 結束語

變壓器在使用前要對其進行科學、合理的測試試驗，這樣可以通過試驗來將故障排除。對于變壓器固體絕緣部分受潮所引起的變壓器絕緣性能失效具有普遍性的問題，則需要生產廠家在生產過程中對這一問題給予更多的重視。不僅需要確保變壓器運輸和安全使用過程中加強對環境濕度的控制，而且還要做好套管引出線的防潮措施，在對變壓器進行接線過程中，要檢查變壓器層壓板是否存在受潮的問題，及時進行解決，確保變壓器性能的穩定性和可靠性，使其能夠正常的運行。

參考文獻

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