關于高壓試驗中變壓器實驗問題與故障處理措施分析

許明強

摘 要：隨著電網實力不斷增強，電力變壓器的運行容量也會有所提高，電壓級別也明顯增加。通常來看，容量愈高，電壓級別愈大，那么變壓器出現問題時帶來的損失也愈加明顯，本文重點分析了高壓實驗過程中變壓器測試和故障檢測的情況與存在的漏洞，并對其處理措施進行探討和分析。

關鍵詞：高壓試驗；變壓器實驗；問題與故障處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.262

1 高壓試驗中變壓器實驗問題和故障介紹

這些年以來，盡管電力變壓器的原料愈加豐富、研發技術不斷增強，使用穩定性也得到了明顯地增強，不過依舊會出現一些突發危機事件。在進行高壓實驗的過程中，出現變壓器問題的根本原因是包括以下幾個方面：（1）試驗中選用材料或裝配失誤。例如絕緣級別設置有誤，電壓分端口設置有誤與維護繼電器、斷點設備不健全等等。考慮到使用的加工原料（導電、磁性與絕緣原料等）均 不合格，或設計流程不科學，加工工藝有漏洞，導致電壓器出現問題。（2）使用與維護有誤。考慮到操作失誤或其他問題導致的變壓器承載負擔大，或修復過程中導致線頭松動，或導致異物外漏，均會導致變壓器出現問題。（3）電壓的不穩定變化。重點是雷擊造成的電壓不穩定或者內部過電壓。對于過電壓而言，盡管它維持時間不長，不過過電壓的數據明顯大于變壓器的承載負荷，所以極易導致電壓器絕緣破壞，影響變壓器的正常運行。

2 高壓試驗中變壓器實驗問題與故障處理措施分析

（1）高壓試驗中變壓器實驗問題。在當前高壓試驗中變壓器實驗重點包括下述幾點：1）檢測精確度與穩定性屬于在線測試體系存在的一個關鍵性的實踐問題。考慮到場地環境的多變性，讓測試結果不能夠進行有效地校對，無法和停電實驗數據做比較，同時考慮到其測試結果具有動態性的連續性，為此干擾因素的正確測試也屬于影響測試數據的一個關鍵內因；2）基準電壓的屬性也會對實驗研究的最終結果帶來影響。現階段，篩選基準電壓均是通過TV的二次側篩選進行的，為此能夠看出，其失誤率較高，并且也提高了場地環境的多變性與不穩定性；3）干擾現象通常是對在線測試體系穩定性與可靠性造成直接影響的關鍵要素。考慮到高壓變電站存在明顯的電磁干擾現象，導致一些微弱信號的測試，比如局部放電的測試困難程度提高，并且也會偶爾出現明顯的強干擾現象，比如雷電影響、操作失誤等帶來的影響，嚴重的話會直接摧毀在線測試的入口線路。

（2）高壓試驗中變壓器實驗問題與故障處理措施。高壓試驗中變壓器出現問題和故障主要由以下幾種方法進行解決：1）油里溶解氣體研究法。通常而言，由于熱與電的影響，充油電氣機械里的絕緣油與絕緣原料等都會慢慢地發展變質與降解，出現少許的小分子化合物，比如烴類、NO、CO2等，此物質均能溶于油，如果遇到一些隱匿性漏洞或有過熱性障礙的話，那么會提高此物質的形成速率，并且隨著問題的愈發嚴重，產生的氣體會出現過大的氣泡，這可以在油里通過對流、分散，持續地在油里溶解，通過更多實驗能夠看出，變壓器油里溶解物質的構成與濃度等均和故障類型及其嚴重程度保持著緊密的聯系，同時和絕緣油的類型與型號無任何關聯。一般的變壓器色譜研究方法即利用對又里溶解物質的色譜研究來測試變壓器具有的以上問題或不足。國內外一般通過此方式來測試變壓器的運行效果，并獲得了不菲的成果，此測試準確率超過80%，所以，研究溶解在油里的物質，可以最大程度地找到機械中的隱性問題，同時可以更好地了解問題的演變狀況；2）在線測試技術。隨著光纖、網絡技術的不斷完善，通過運行電壓對機械絕緣開展在線測試也成為現實，電力機構也慢慢地增加了引入電氣機械的在線測試設備的數量。在線測試獲得的變壓器絕緣指數也可以體現出機械的真實情況，同時也體現出迅速、動態性的特征，能夠在問題發生的時候迅速到找到原因，并有效地限制問題的嚴重程度地擴大。

對于我國研制的電壓變壓器而言，一般其構成是油—隔板，而對于電壓低于35kV的變壓器而言，選擇的是油與膠紙筒組建而成的油—隔板結構，不過電壓超過110kV的變壓器，選擇的是薄紙筒構成的微弱油隙絕緣結構。所以，當確定了變壓器的電壓級別、容量與類型之后，其絕緣構成也得以明確，此對研究變壓器故障內因發揮著關鍵性的作用。并且，我國地廣人多，各地的生態環境不一樣，氣壓、溫度、空氣含氧量等參數都不一樣，這些參數對絕緣擊穿電壓、絕緣降解速率等造成直接性的影響，比如，在發電廠與變電所等部門選擇的變壓裝置的運行情況各有差異，對于火電廠使用的變壓設備而言，不單單承載壓力大，并且其對應的運行環境較為復雜，同時冷卻條件不合格；而對于水電廠使用的變壓設備而言，它的情況更復雜一些：其一是載重不足、運行環境穩定，冷卻條件合格；其二是載重大，運行環境不穩定，散熱環境不合格）例如在鋼鐵廠與化工廠周圍使用，此運行環境能夠對變壓設備的絕緣效果造成直接的影響。所以，分析變壓設備運行過程中對應的環境與載重情況，可以更好地分析變壓設備的問題類型與故障根源。并且，變壓設備出現問題的時候，也是一個循序漸進的過程。變壓設備的運行周期不一樣，其對應的電壓、過電流情況與其維護狀況也有明顯的差異，問題出現的嚴重程度自然不一樣，比如，通過DGA方法做色譜研究的時候，考慮到油里物質的形成和運行維護狀況有一定的聯系，例如冷卻體系的油泵問題、油箱裝油加焊、油流繼電器接點火花、灌進油本身無排凈等。因此，若油中氣體分析認為可能存在內部故障時，還應結合運行檢修情況及外部檢查進行綜合判斷。

在目前各種電力變壓器故障診斷技術中，引入和加大對電力變壓器的原始資料和連續運行參數的推理和分析，將大大提高電力變壓器故障部位和故障性質判斷的準確性和有效性，從而對試驗結果進行全面的、歷史的、綜合的分析，這對變壓器故障部位診斷具有重大意義。

3 結語

隨著經濟的快速發展，我國的電氣設備越來越多，因此需要高壓傳輸。在進行高壓試驗中變壓器試驗中出現問題和故障處理將直接影響到實驗的科學性和有效性。實驗人員需要根據實際情況制定處理措施和方案，保證實驗順利進行。

參考文獻：

[1]薛伍德，楊啟平，蘭之達.人工智能在變壓器故障診斷中的應用[J].電力自動化設備，2009.

[2]李劍敏，盧敦治.神經網絡在電力變壓器故障診斷中的應用[J].浙江工程學院學報，2012.

[3]張志仁.變壓器鐵心接地故障的分析判斷與處理[J].浙扛電力，2010.endprint