關于電力變壓器高壓試驗的探討

摘 要：本文作者分析了影響電力變壓器高壓試驗的因素，提出了變壓器局部放電實驗存在的問題，探討了電力變壓器高壓試驗的安全設計方法。

關鍵詞：電力變壓器；高壓試驗；探討

1 影響電力變壓器高壓試驗的因素

1.1 溫度因素

絕緣電阻在溫度這一方面的特性非常明顯，當溫度上升時電阻就會減小，原因是溫度升高時分子和離子的運動速度就會增快，這就使電阻的極性也相對增大，電阻值就會降低，不僅如此，溫度的升高使絕緣電阻中的水也相應的活躍起來，這些水可以溶解一部分電阻內的雜質，就會加快電阻下降的速度。當絕緣電阻表面不干凈時也會影響電阻值的降低，這種情況下電阻值的降低是最大最明顯的。試驗表明，其實變壓器的絕緣吸收比不是一成不變的，它的變化與溫度成反比，也就是說當溫度降低時，變壓器的絕緣吸收比是增加的，相反，溫度升高時，變壓器的絕緣吸收比是降低的，干的變壓器當溫度上升到四十度以上時，就超過了材料的極限，不再上升反而降低。

1.2 實驗電壓極性與泄露電流關系

變壓器的外皮是絕緣受潮的根源，我們都知道水分子在電場中的顯示是正電荷，當變壓器的繞組加正極電壓時就會發現其中的水分子產生了一定的變化，就會出現水分子被排斥的現象，就會進入外殼，同時水的含量減少，所以當電流通過時水分就會相對減少。相反的情況也是一樣的道理，當變壓器的繞組加負極電壓時，也會導致一部分水分子被排斥進入外殼，會導致水的增加，所以當電流通過時水分就會相應的增加。變壓器的極性不是對所有變壓器都是有影響的，最典型的例子就是沒有受潮的新變壓器，由于沒有受潮所以變壓器中的水分可以忽略不計，所以電壓的極性對新變壓器產生的影響也可以忽略不計。所以電力高壓試驗最好選用對試驗數據影響不大的新變壓器

1.3 升壓速度

泄漏電流是變壓器受潮后通過的電流，泄漏電流是在空氣溫度、濕度以及電壓的共同作用下產生的，到底升壓速度對泄漏電流有沒有影響？理論上泄露電流和升壓速度是沒有關系的，但在實際操作中就會發現升壓速度泄露電流值還是由較大差距的，原因主要是在其中還有微涼的合成電流的存在，所以傳統理論上的結論和實際操作的結果之間還是由差別的。而且變壓器的容量越大，兩者之間的誤差也就越大，所以在測量時要注意運用一定的技巧，這樣才能保證測驗的結果更準確，具體的操作方式是，把握好測量的時間，因為要測到更準確的結果所需的時間也會越長，測量時可以幾個人輪流進行。

2 變壓器局部放電實驗問題分析

2.1 分接開關檔位設置問題

分接開關是變壓器的重要部件，在對變壓器進行局部放電試驗時一般將分接開關調至1檔，然后根據這個檔高低壓的電壓比進行加壓試驗。

2.2 去磁問題

變壓器局部放電試驗過程中的去磁問題主要包括直流去磁法和交流去磁法，根據電工學的相關理論，若要將鐵心中的剩磁去掉，就要通過改變磁電流的方向的方式，正反向投入直流電流，并且逐漸減小電流的強度，可以使鐵心的磁滯回環縮小，這樣就達到了去除剩磁的目的。根據電力設備試驗的有關規定，對設備維修后或者新安裝的等級大于220KV的電力變壓器，要進行繞組直流電阻試驗、局部放電試驗等。

2.3 高壓端繞組變形監測問題

變壓器在運行過程中可能會遇到各種問題，變壓器的繞組可能會因為短路電流產生的強大電動力而失去穩定性，就有可能出現局部扭曲、鼓包以及移位等現象。

2.4 變壓器局部實驗過程中的補償問題

為了避免發電機組產生自激而導致的諧振現象，應對試驗回路采取電感性無功補償措施，500KV變壓器的容性電流可以達到50A，如果采取的補償過多，所需要的電抗器數量也就越多，發電機的容量與現場的電源容量無法滿足要求，一般情況下500KV過補償在5%左右是最合適的。

3 電力變壓器高壓試驗的條件和方法

電力變壓器高壓試驗的條件主要有幾個方面：（1）對溫度的控制，要保證試驗室周圍的環境與溫度，把室溫保持在-20度到40度之間。（2）當室溫在25-30度之間時，應將濕度控制在85%以下。（3）在安裝電力變壓器的試驗中，要注意保證試驗室的整潔，嚴格控制氣體、污垢以及化學性沉積對變壓器絕緣性能的影響。（4）在電力變壓器高壓試驗中，當電壓升高時要注意保護電阻，不能在超過實驗規定的高壓下將變壓器斷合。（5）在變壓器高壓試驗中，要對額定容量和電壓進行嚴格控制，并且保證能夠充分散熱。

電力變壓器高壓試驗的方法主要有，（1）對于引線的連接要嚴格按照電力變壓器的接線原理圖來進行，還要保證變壓器與控制箱接地之間的可靠性與安全性。（2）在電力變壓器高壓試驗之前，要保證各部分接線的接觸是良好的，并且把控制箱中的調壓器調整到零位。（3）電力變壓器接通電源以后，等到綠色指示燈亮了以后，就按下啟動按鈕，等紅色指示燈亮了之后，就要等待升壓。（4）在進行升壓時，試驗人員要順時針并且勻速旋轉控制箱中調壓器的手柄，升壓過程中密切觀察儀表的指示情況。（5）在電力變壓器高壓試驗結束后，再將電壓調整到零位，按下停止按鈕切斷電源，解開引線。

4 電力變壓器高壓試驗的安全設計方法

4.1 防止感應電壓與放點反擊

在電力變壓器高壓試驗中，必須在試驗設備和其他設備之間采取有效措施防止感應電壓，一般的做法是將試驗設備與其它設備進行短接，并可靠接地，試驗室中其他電容設備也必須按照要求就行短路接地，由于電力變壓器高壓試驗是在一個封閉的環境中進行的，試驗過程中可能會有瞬間放電的現象發生，所以必須用金屬管對試驗中的高壓電纜進行保護，金屬保護管的長度一般在15米以上，每隔5米還要與接地極進行連接，這樣才能嚴格控制放點反擊現象的發生。

4.2 可靠的接地

在電力變壓器高壓試驗中，必須保證實驗室有良好的接地系統，接地電阻一般控制在0.5歐姆以下，充分保證試驗設備和人員的安全，如果試驗室的接地系統良好，還要保證實驗室中其它設備、金屬儀器都要保持良好的接地，在高壓實驗中，接地點的位置應明確標注出來，避免出現人員觸電。

4.3 防火、防爆

在電力變壓器高壓試驗中，必須保證變壓器在運行過程中不能發生過載或短路的現象，對那些絕緣材料、絕緣油要特別注意，避免這些材料因高溫等因素產生分解膨脹的現象，這樣就會導致變壓器內部的壓力急劇增加，造成變壓器外殼的爆炸大量絕緣油噴出燃燒，油會流出擴大火災的危險，在電力變壓器高壓試驗過程中，要加強對安全問題的防范，保證試驗能安全進行。

5 結束語

電力變壓器高壓試驗中，對于安全問題不可忽視，由于試驗試驗需要工作人員親自操作，所以涉及的安全因素也較多，這就要求試驗人員在實驗過程中準確的認識到試驗的目的和自己的負責范疇，試驗負責人要分配好工作，將試驗前的準備工作、設備的檢查工作以及試驗過程中對關鍵環節的控制和實驗結束后對現場的清理，這樣才能保證實驗的準確性，逐步提高電氣設備的可靠性。

參考文獻：

[1] 席成員.大型變壓器現場局放試驗中的補償問題[J].湖南電力，2012，（06）.

[2] 張仁豫.高電壓試驗技術[M].北京：清華大學出版社，2011，（14）.

[3] 陳文大.電力變壓器高壓試驗探討[J].機電信息，2012，（16）.