高壓試驗中變壓器試驗存在的問題及措施

胡寶

（廣西送變電建設有限責任公司廣西南寧530031）

高壓試驗中變壓器試驗存在的問題及措施

胡寶

（廣西送變電建設有限責任公司廣西南寧530031）

變壓器在電力系統正常運行過程中占據十分重要的作用，直接影響電力系統的安全穩定性。為了確保電氣設備的安全可靠，電力網絡在投入運行和維修前后都要進行高壓試驗，對整個網絡和關鍵設備進行性能與安全檢測，及時發現問題排除隱患。本文從整體性工作出發闡述了常見的變壓器高壓試驗的主要內容，分析了溫度、升壓速度、電壓極性等因素對變壓器高壓試驗的影響，并提出了一些見解與措施，以供參考。

高壓試驗；變壓器試驗；處理方法；電力網絡

1 引言

隨著我國社會經濟迅速發展，人們生活生產對電能需求不斷增大，電力系統地位不斷提升。而變壓器作為電力傳輸的核心，其運行狀況是否穩定直接決定了電網運行是否安全，因而加強變壓器的監測至關重要[1]。變壓器試驗是為了在檢修時確定變壓器是否存在故障，并及時才去有效措施排除故障消除隱患，保證電力系統各個環節正常運行，提高供電質量，保證社會經濟健康快速發展，本文針對高壓試驗中變壓器試驗存在的問題及處理方法進行具體闡述

2 變壓器高壓試驗內容

眾所周知，電力網絡在投入運行和維修前后都會進行全面高壓試驗，對整個網絡和關鍵設備進行性能與安全檢測，確保電力網絡和變壓器運行安全穩定。常見的變壓器高壓試驗包括高壓空載試驗、高壓變比試驗、絕緣電阻試驗這三類[2]。

變壓器空載試驗參考變壓器技術參數，通過電流變化狀況、電壓波動規律來確定變壓器是否符合設計和實際需求，以及判別變壓器與運行是否存在故障和隱患。變壓器高壓變壓試驗主要通過計算變壓過程中變壓器的輸出電壓變化值與變壓器性能參數進行比較，來表征變壓器性能和誤差，確定系統和線圈中的問題，并及時進行調整和維護來保障變壓器在電力網絡中的安全穩定運行。變壓器絕緣電阻試驗除了驗證變壓器絕緣電阻的性能還可檢驗線圈的絕緣性，鐵芯接地是否存在問題，可以快速確定變壓器故障位置，提高效率。在進行絕緣試驗前：①要保證所處環境溫度合適，若溫度過高或過低可耐心等待溫度穩定；②確保變壓器非測量線圈實現有效接地。發現問題后，用精準儀器進一步進行測量分析，準確找到故障位置，為后續維護做準備。

3 變壓器高壓試驗存在的問題和解決措施

3.1 溫度對絕緣電阻的影響及解決措施

變壓器的高壓試驗中絕緣性能測試時，溫度對測試結果影響很大，因此要采取相應措施將影響程度降到最低。研究發現，絕緣電阻受溫度變化影響非常大，一般情況下絕緣電阻阻值隨溫度上升而減小。出現這種現象的原因是：①高壓試驗中溫度較高導致絕緣介質中分子、離子變化運動加快，使設備點到性能加強，導致了絕緣電阻阻值的不斷降低[3]；②在高壓環境下的絕緣試驗中，唯獨不斷升高會造成設備的絕緣層附著的雜質溶解，也導致變壓器設備的電阻阻值降低更加明顯。

因此在進行絕緣試驗時，要對溫度進行適當處理，保證實驗穩定在一定溫度范圍內；注意保證設備絕緣介質及其表面干凈無雜質，從而保證試驗的科學準確，保障變壓器在電力系統工作運行中的安全與穩定。

3.2 升壓速率對泄漏電流的影響及解決措施

理論上，泄漏電流與升壓速率沒有任何聯系，但實際應用中通過測量可發現，二者之間存在一定聯系。用微安表對電流進行測量即可進行驗證，發現微安表示數與泄漏電流的數值存在較大偏差，微安表測量的結果不是真實泄露電流，還包括微量的吸附電流。而且，升壓速率的快慢也會影響測量結果偏差的大小，尤其是對一些電力系統中容量比較大的變壓器來說影響更大。因此，進行高壓試驗中變壓器絕緣試驗時，通常在一定的升壓時間段之后進行微安表讀數。有時，工作人員沒有耐心，升壓速度較快，或是沒等夠充足的時間就進行讀數，這樣最后結果中會包括吸收電流，使得測量結果缺乏準確性。

針對此問題最有效的措施就是，工作人員在進行試驗時掌握技巧方法，嚴格控制升壓速率，耐心等待后進行測量，以防吸收電流影響泄漏電流數值的準確性。

3.3 電壓極性對變壓器的影響及解決措施

在變壓器高壓絕緣試驗中，電壓極性的變化對高壓絕緣測試中泄露電流產生很大影響。變壓器絕緣受潮通常是從設備外部開始的。若變壓器在工作過程中，相關設備絕緣層受潮，根據電滲現象分析可知，設備的絕緣層發生水解作用產生較多的正電荷，當變壓器繞組增加正極性電壓時，絕緣層附著的帶正電荷的分子會受到排斥向變壓器外部滲透，變壓器內部泄漏電流減小。反之，若變壓器繞組增加負極性電壓時，變壓器內部帶正電荷的水分子會向變壓器繞阻方向移動，滲透過絕緣表皮，增加設備的泄漏電流值[4]。

不難發現，絕緣受潮現象經常在一些老舊的變壓設備中出現，我們首先要采取有效措施加強設備防潮控制，比如保證通風環境，降低電壓極性對高壓實驗中泄漏電流的影響，提高電力系統的穩定性。

3.4 鐵芯接地對高壓試驗變壓器過程的影響及解決措施

鐵芯的接地情況會對高壓絕緣試驗測量結果產生很大影響，嚴重時將威脅整個電力系統的正常運行[5]。因為若未對鐵芯接地問題進行合理處理，將會出現程度不一的電容問題，變壓器設備中鐵芯的抗容增加，進而設備的鐵芯電壓增大，從而影響整個變壓器絕緣試驗。除此之外，鐵芯接地問題還會對其它設備產生影響。比如，進行變壓器高壓絕緣測試時，設備的鐵芯未能有效接地，若試驗過程中電壓升高，會導致變壓器設備電壓升高，從而泄漏電流的測量結果變大；進行變壓器電阻進行高壓測試時，若鐵芯未能實現有效的接地，會導致變壓器設備絕緣電阻阻值增大；同時，在高壓測試時，鐵芯未實現有效接地，容易導致變壓器設備的吸收比降低。

總而言之，對變壓器設備進行絕緣測試時，要重點關注設備鐵芯的接地問題。進行高壓試驗時，務必保證相關設備鐵芯實現有效接地，進而保證電力系統安全、可靠運行。

4 變壓器故障案例分析

廣西省某電力公司購置一批變壓器設備運行過程中出現故障，返廠維修之后故障問題仍未得到解決，反而又出現了與上次相同的故障問題，兩次故障問題均是：變壓器高壓顯示儀出現異常，不能對試驗過程中電壓升高數值進行實時監測，但是能夠正常輸出電壓，電壓表和線路連接沒有異常情況出現。經過仔細檢查變壓器控制箱內的控制回路和導線連接情況，發現均正常，無故障出現。為了準確找到變壓器發生故障的原因，對變壓器進行高壓試驗檢查，并對發現的故障原因進行深入分析。查閱相關資料得知高壓試驗變壓器通常是由三個同心的原邊線圈、儀表專用線圈和高壓輸出線圈共同組成。正常運行情況下，高壓變壓器的原邊線圈與高壓輸出線圈存在一定的比例關系，且原邊線圈匝數要遠小于高壓輸出線圈匝數，通過儀表即可正常讀取升壓數值。將存在故障問題的電力設備高壓變壓器拆開后檢查發現，該批次變壓器的原邊線圈和高壓輸出線圈無異常，但內部的儀表專用線圈明顯過熱，由此判斷是儀表專用線圈被燒毀導致的故障。進而檢查變壓器的儀表專用線圈果然被燒毀，分析原因是導線線芯橫截面積小，負載能力差，升壓過程中泄漏電流較大，從而導致儀表專用線圈被燒毀。而設備設計過程中線圈的橫截面積已經固定，很難進行更改，因而兩次返廠維修之后故障也沒能徹底解決。解決該故障的有效措施就是及時以橫截面積大、負載能力較強的漆包線替換燒毀的導線，并根據儀表專用線圈測量的數據進行裝配。

5 結束語

綜上所述，高壓狀態下，變壓器測試會受到溫度、升壓速率、電壓極性鐵芯接地問題等因素影響，稍有疏忽，就會無法保證試驗結果的準確可靠性，直接威脅電力系統的正常運行，造成經濟損失。我們要對變壓器試驗的重要性和關鍵性給予高度重視，針對各類影響因素采取對應處理方法，提高變壓器高壓試驗結果的科學性與穩定性，以確保提高電力設備安全穩定的運行，進而為電力系統穩定運行打下技術、設備和系統基礎。

[1]張海斌.談高壓試驗中變壓器試驗存在的問題和處理[J].電力電子，2013（4）：58～59.

[2]楊長雪.高壓試驗中變壓器試驗問題及故障處理方法[J].技術與市場，2012（6）：137～138.

[3]施建華，金海敏.淺析變壓器試驗問題與故障處理[J].廣東科技，2011（20）：33～34.

[4]王延安，肖登明，李佑淮.大功率高頻高壓變壓器的試驗及故障分析[J].高電壓技術，2009（05）：96.

[5]金晶，壽祝義，陸珂.電力變壓器鐵心接地故障的診斷與處理[J].中國高新技術企業，2010（36）：84.

TM406

A

1004-7344（2016）28-0133-02

2016-9-23

胡寶（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事高壓電氣試驗工作。