電力變壓器的高壓試驗技術(shù)研究

蘇健

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉林供電局變電管理所 廣西玉林市 537000）

電力變壓器的高壓試驗技術(shù)研究

蘇健

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉林供電局變電管理所 廣西玉林市 537000）

近些年，我國經(jīng)濟水平不斷上升，科學(xué)技術(shù)不斷進步，社會生產(chǎn)力也在不斷提高，帶動我國電力行業(yè)飛速發(fā)展。作為電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分，電力變壓器經(jīng)常投入到電氣設(shè)備的使用過程當(dāng)中，同時這也是發(fā)電廠的常用設(shè)備。電力變壓器的使用效率將直接關(guān)系到整個發(fā)電、供電和用電的質(zhì)量。因此，我們必須要重視對電力變壓器的高壓試驗，研究其試驗的條件、方法、故障的診斷方法等等。

電力變壓器；高壓試驗；常見故障；診斷措施

1 前言

為了有效的預(yù)防故障，必須要對其有一個正確的認識，然后再采取相應(yīng)的措施對這些故障加以處理，從而保證試驗的順利進行。而在進行電力變壓器高壓試驗時，往往還存在一定的風(fēng)險，所以在進行試驗之前，必須要充分考慮各個方面因素的影響，在保證安全的基礎(chǔ)上確保試驗的順利完成，對于試驗條件、試驗方法及試驗內(nèi)容進行全面的了解和分析，作出科學(xué)合理的判斷。因此對于電力變壓器的高壓試驗技術(shù)進行研究有著非常重要的意義。

2 電力變壓器的高壓試驗的條件

在電力變壓器開始進行高壓試驗之前，為了確保高壓試驗按照規(guī)范的流程進行并且保證高壓試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，相關(guān)試驗人員需要對高壓試驗所涉及到的額定條件進行適當(dāng)?shù)目紤]，同時盡可能對其中的共性條件進行科學(xué)提取，從而有效提高電力變壓器高壓試驗的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。

2.1 對于額定電壓和電容進行有效控制

在具體的電力變壓器高壓試驗活動當(dāng)中，不僅需要對周圍環(huán)境的溫度和濕度進行有效控制，同時對電力變壓器的額定電壓和電容進行有效控制也十分重要，只有對于電力變壓器的額定電壓以及電容進行有效得空控制，才能夠更好地保證電力變壓器的散熱性能，預(yù)防由于額定電壓和電容超標(biāo)而給電力變壓器造成損壞。

2.2 保障變壓器的絕緣性

為了能夠確保電力變壓器高壓試驗活動的順利進行，除了需要對周圍環(huán)境的溫度和濕度嚴加控制，對額定電壓和電容進行有效控制而外，還必須要注意對變壓器的絕緣性的保障。首先，確保高壓試驗環(huán)境溫度和濕度的適當(dāng)性，對有可能會影響電力變壓器絕緣性的污垢、污漬等進行清除，確保電力變壓器的絕緣性不會受到影響，從而為電力變壓器的高壓試驗提供更有力的保障。

2.3 采取有效的安全措施

首先必須要嚴格按照規(guī)定來做好相應(yīng)的防護任務(wù)，在試驗場地周圍安裝好安全網(wǎng)，同時還要在高壓現(xiàn)場掛好警示牌，從而防止人員誤入而對其造成傷害。在試驗的過程中，還必須要專門安排工作人員在現(xiàn)場進行巡視，從而確保試驗的安全進行。在試驗的過程中，各個工作人員必須要有明確的分工，這也是保證試驗得以安全進行的一個必要條件，通過科學(xué)的分工能夠更好地協(xié)調(diào)隊伍，從而使得工作效率得以有效的提高。合理地對于各項工作加以部署，從而使得每一個工作人員都能夠各司其職，有效防止因為分工不明確而造成的安全隱患。每一個部分的負責(zé)人應(yīng)該對于所有的細節(jié)進行認真的檢查，確保不存在安全隱患之后，才能夠開展試驗，同時在所有的試驗項目完成之后，并且等到所有的工作人員都撤離到安全區(qū)域之后，才能夠撤除安全網(wǎng)。

3 電力變壓器的高壓試驗的方法

①必須要嚴格按照電力變壓器的接線原理圖來對于引線進行連接，而且還要確保變壓器和控制箱接地的安全和可靠；②在進行電力變壓器高壓試驗之前，還必須要認真仔細地對于各個部分的接線加以檢查，檢查接線的接觸是否良好，同時對于控制箱中的調(diào)壓器進行檢查，必須要保證調(diào)壓器是調(diào)整到“零”為的，才能夠開始高壓試驗；③接通電力變壓器的電源，在綠色指示燈亮后才能夠按下啟動按鈕，而在紅色指示燈點亮之后，就應(yīng)該等待升壓；④現(xiàn)場的工作人員應(yīng)該沿順時針方向旋轉(zhuǎn)控制箱中的調(diào)壓器手柄，在旋轉(zhuǎn)的過程中，必須要保持勻速的狀態(tài)，然后緩慢地進行升壓，在升壓的過程中，對于儀表指針的變化情況加以仔細觀察。以空載試驗為例，在空載試驗中，首先要以線路圖為依據(jù)進行接線，然后選擇需要的儀表及其量程，儀器選擇完成后，對電路連線進行重復(fù)檢查，確保其正確，在確認接線無誤后，就可以按下啟動開關(guān)進行升壓。又比如在繞組直組的測定中，通?？梢赃x擇兩種方法，即直流伏安法與電橋法，其中直流伏安法的具體應(yīng)用為：采用具有穩(wěn)定電壓的直流電源，為了實現(xiàn)對電壓表的保護，需將按鈕開關(guān)串聯(lián)在其中。在測量中，先關(guān)閉電源開關(guān)，待電流穩(wěn)定，按下保護開關(guān)，將電壓表接通，對繞組兩端電壓進行測量。在完成測量后將保護開關(guān)松開，即先斷開電壓表，確保電源斷開時繞組產(chǎn)生的自感電動勢對電壓表造成損壞的問題得到避免。對于小電阻測量，由于電壓表的分錄電流，采用如下公式來計算被側(cè)繞組的直流電阻：

r=U/（I-U/rv）

而辟出電壓表分流，則可用r=U/I，與實際電阻相比，計算值偏小。

在大電阻測量中，由于電流表內(nèi)阻rA上的電壓降，可以采用如下公式來計算被側(cè)繞組的電阻：

r=（U-rAI）/I

不考慮電流表內(nèi)阻分壓，則用r=U/I來計算內(nèi)阻。通過三次測量，取平均值則得出繞組直流電阻。

4 電力變壓器運行中常見故障

4.1 變壓器過熱故障

變壓器過熱是電力變壓器高壓試驗中最常見的故障之一，這一故障的存在不僅僅會對變壓器的安全運行造成重要的影響，同時還會大大縮短變壓器的使用壽命。在變壓器運行的過程中，變壓器是通過將電壓等級進行升高或者是降低來將功率輸送出去，而一旦變壓器帶電，就會產(chǎn)生損耗，在電能經(jīng)過變壓器的時候，大部分的電能都會被輸送出去，但是由于受到材料的影響，往往還有一部分電能會被轉(zhuǎn)化為熱能，在其轉(zhuǎn)化為熱能之后，會使得變壓器繞組、鐵芯以及其它構(gòu)件的溫度升高，而且熱量還會向周圍輻射。如果在變壓器運行過程中，產(chǎn)熱量和散熱量達到了平衡的狀態(tài)，那么各個部件溫度的變化情況不會很大，但是如果當(dāng)發(fā)熱量大于了散熱量，就會引起變壓器部件的過熱。而由于過熱所導(dǎo)致的缺陷、故障以及事故，都被稱為過熱故障。變壓器的過熱故障常常發(fā)生于繞組、鐵芯、油、夾件、分接開關(guān)和連接螺栓等，之所以會出現(xiàn)變壓器過熱故障，主要原因來自于以下幾個方面：①由于變壓器組件的制造工藝存在缺陷；②在產(chǎn)品運輸?shù)倪^程中，變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)了松動或者脫落的情況；③檢修不到位；④運行環(huán)境過于惡劣。

在電力變壓器的運行過程中，鐵芯過熱故障、繞組過熱故障及油箱局部過熱故障都是常見的過熱故障，其中鐵芯過熱故障多是由于變壓器的設(shè)計和制造工藝方面存在問題，進而導(dǎo)致鐵芯多點接地或者是短路而產(chǎn)生的。而繞組過熱故障又可以分為三種情況，分別是異常運行過熱故障、發(fā)熱異常型過熱故障和散熱異常型過熱故障，繞組的過熱故障有可能會導(dǎo)致變壓器匝間短路或者是對鐵芯放電事故的發(fā)生。而油箱局部過熱主要是由于渦流集中所引起的。

4.2 變壓器絕緣故障

對于電力變壓器而言，絕緣系統(tǒng)是其一個非常重要的組成部分，其各項技術(shù)指標(biāo)都與絕緣系統(tǒng)的性能有著密不可分的關(guān)系，所以說變壓器的絕緣系統(tǒng)在很大程度上影響著其運行的安全性和穩(wěn)定性。而在變壓器的運行過程中，由于絕緣故障所導(dǎo)致的問題是十分常見的，如果絕緣系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，往往都需要返廠進行大修，而且修復(fù)的周期也十分長。而變壓器的絕緣故障一般可以分為工頻電壓下的絕緣故障和過電壓下的絕緣故障。所謂的工頻電壓下的絕緣故障是指的變壓器在正常運行的情況下，由于受到外界環(huán)境中水分子、雜質(zhì)等因素的影響，從而使得局部的場強發(fā)生變化，進一步導(dǎo)致絕緣環(huán)境發(fā)生變化，最終引起絕緣事故，一般來說，引起絕緣故障的具體因素有絕緣受潮、懸浮導(dǎo)體或金屬遺留物或絕緣本身存在雜質(zhì)。而過電壓下的絕緣故障則是指的變壓器在運行過程中遭受過電壓，從而使得強電場將絕緣擊穿的事故。一般而言，過電壓故障又可以分為暫時過電壓故障、雷電過電壓故障、操作過電壓故障和快速瞬時變過電壓故障。

5 電力變壓器的高壓試驗的診斷方法

5.1 電氣試驗方法

在進行電力變壓器高壓試驗的過程中，可以通過電氣試驗方法來對于故障進行分析，在對該方法加以使用的過程中：①可以對于電力變壓器的直流電阻進行測量，從而判斷電力變壓器是否出現(xiàn)了斷線故障、短路故障以及分接頭接觸不良故障。在進行測量的過程中，必須要注意需要把所有測量的結(jié)果換算到20℃所對應(yīng)的值，而且對于各相所測得的結(jié)果，必須要保證其差值在平均值的4%以內(nèi)。②還可以通過對于變壓器絕緣電阻和極化指數(shù)的測量來對變壓器是否出現(xiàn)大面積受潮故障和絕緣擊穿故障加以判斷，如果絕緣電阻高于出廠試驗的70%，而且吸收比大于了1.3，則表明變壓器不存在大面積受潮的現(xiàn)象，電力變壓器的絕緣電阻的狀態(tài)及極化指數(shù)可以參照表1。

表1 絕緣電阻的狀態(tài)與極化指數(shù)的關(guān)系

5.2 泄露電流的測量

在對電力變壓器泄漏電流進行測量之前，必須要事先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器，一般對于泄露電流的測量都是通過數(shù)顯泄露電流測試儀來獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在使用該儀器時，必須要注意對于其電壓的控制，一般在試驗的過程中，都是將電壓控制在2.5kV以下，如果在試驗的過程中出現(xiàn)了直流兆歐表不能夠滿足電壓要求的情況，則可以采用加直流高壓的試驗方法，這樣就能夠使得測量的結(jié)果更為精確。

6 結(jié)束語

通過上述分析可以得知，電力變壓器高壓試驗對于供電、發(fā)電和用電來說都具有十分重要的意義。本文對電力變壓器高壓試驗進行了多方位的分析和研究，包括試驗條件、試驗方法，常見故障以及故障的解決措施等等。希望通過本文的分析能夠給予讀者有價值的參考意見。

[1]張少國.電力變壓器的電氣高壓試驗技術(shù)探討[J].中國化工貿(mào)易，2014（27）：82.

[2]黃開溶.電力變壓器高壓試驗技術(shù)及故障處理研究[J].江西建材，2015（1）：226.

TM41

A

1004-7344（2016）26-0093-02

2016-7-5

蘇健（1989-），男，漢族，廣西玉林人，助理工程師，本科，主要從事電氣試驗工作。