高壓試驗中變壓器試驗問題及故障處理方法

李永強

（中鐵六局集團電務工程有限公司，內蒙古 呼和浩特 010010）

由于變壓器在整個輸變電系統中的重要作用，因此，在運行前對變壓器的安全測試工作不容小視。對變壓器的測試好壞直接影響整個電力系統安全、可靠、穩定地運行。因此，正確評估電力變壓器的運行狀態，合理使用電力變壓器，及時地維修電力變壓器的運行故障等工作是不可忽視的必要步驟。有序的將每一步落實好，將會給電力企業帶來良好的經濟效益和社會效應。

1 變壓器試驗中容易忽視的安全性問題

在變壓器試驗過程中，存在較多的安全性問題，不僅會影響實驗結果的精準性，而且還可能引發安全事故，必須加大對變壓器試驗的控制力度。實際操作過程中，容易被忽視的安全性問題主要包括以下幾點。

（1）外部溫度對高壓測試的影響。眾所周知，溫度的波動會對電力系統的測試結果造成不小的影響，而且絕緣物體會隨著溫度的上升而不斷減小。外部溫度的上升加速了絕緣體內部的分子運動，從而導致絕緣體電阻值的下降。另外，電阻值內部溫度升高，其絕緣層內部的水分溶解雜質的速度也會上升，從而提升電導率。反之，如果外部溫度低于常溫，便會引起絕緣體表層產生凝結物，特別是表面布滿污濁時，降低效果更為明顯。通過不斷的測試表明，變壓器的吸收能力受溫度波動的影響。溫度的上升和下降都會使電壓器的絕緣體的吸引能力減少，因此，在變壓器測試中，保持溫度的恒定是測試中不容忽視的因素。

（2）泄漏電流數據的準確度對高壓測試的影響。漏電現象也是高壓測試中常遇見的狀況。要在高壓測試中避免漏電的出現。在實踐測試中發現即使是利用電流表來測量，最終所得到的值同泄漏電流相比仍然存在較大的差距。通過大量實驗表明，升壓速度的問題影響了泄漏電流的數據讀取。對于大型變電器來說，泄漏電流讀數的誤差更大。其次，大型變壓器的吸收能力較強，因此，在高壓試驗中要想得到更為準確的泄漏電流數據，就必須要熟練的掌握實際操作測量過程當中的方法、技巧，以及在加壓時間上都要加以恰當的控制。由此可知，如果電壓處于均勻增加的狀態中，那么讀取的泄漏電流數值偏小，如果加壓較快，測得的數值就會比實際值大。綜上所述，升壓速度的快慢和泄露電流的大小有一定的關聯。在實際測試中，要注意有效的方法和技巧，不能隨意取值。

（3）變壓器鐵芯對高壓測試的影響。變壓器鐵芯在高壓測試中也經常給實驗結果造成影響。在變壓器的測試過程中，變壓器的鐵芯會與地面進行接觸，如果對變壓器不做接地處理，就會導致變壓器絕緣層的電阻值上升，從而影響到變壓器的吸收比。另外，如果不給變壓器做接地處理，也會導致試驗過程中輸入輸出電壓的增高，給整個試驗營造危險的測試環境。在測試絕緣體的電阻時，如果遇到絕緣的鐵芯或是沒有做接地處理的鐵芯電路，整個變壓器的連接方式就會發生改變，實際上原本的電路是鐵芯和繞組等值線路，但是改變后的電路會變成外殼和鐵芯的連接，最終使得絕緣電阻上升。在現場對變壓器做測試時，如果試驗電壓過高，也會影響電壓試驗的測試值，因為過高的電壓會產生放電聲，放電聲可以直接擊破絕緣層，從而對整個試驗數值產生影響。

（4）電壓極性對泄漏電流的影響。當變壓器絕緣體出現受潮現象時，通常都是從表皮開始的，電場效應會使絕緣層中的水分攜帶正電荷，如果此時變壓器電壓為正極性電壓，則水分子則會發生排斥逐漸向絕緣層表皮靠攏，變壓器的內部滲漏電流會隨著絕緣層水分子數量的減少而降低。如果此時變壓器電壓為負極性電壓，則水分子則會被吸引，逐漸向變壓器靠攏，其內部滲漏電流會隨著絕緣層水分子數量的增多而升高。但是，電壓極性對變壓器的影響并不是絕對的，這種現象在新變壓器中表現尤為明顯，一般情況下，電壓極性的不同不會導致測量結果的變化。新變壓器投入運行時間較短，在空氣中沒有出現明顯的受潮現象，滲入到絕緣層中的水分子數量較少，電場效應也不會引發較為明顯的電滲現象，即便是改變電壓極性，變壓器內部滲漏電流值也不會出現較大差異。但是，當變壓器投入使用時間較長，長期暴露在空氣中時，較多的水分子會因為電壓極性的不同，對滲漏電流的測量結果造成影響。當試驗電壓在50%～80%范圍內時，這種影響最為明顯，泄漏電流測量值會存在較大測量誤差。

2 高壓試驗中常見故障的解決對策

為確保高壓試驗中變壓器試驗的安全開展，并保證試驗結果的可靠性，就必須采取科學、有效的對策，解決試驗過程中的常見故障，具體可從以下幾方面實現。

（1）減少溫度波動對高壓測試的影響策略。在變壓器監測過程中，如何減少因溫度因素而對變壓器產生的影響是當今電力企業刻不容緩的難題。在高壓測試之前制定出切實可行的解決方案，從實驗結果中總結出波動最小的合理溫度區間，使變壓器的絕緣物體處于高效監測區域，充分展現其變壓器的穩定性和高效性。在溫度和吸收能力的兩者關系調整為穩定平衡的運行狀態，使外部溫度不能對絕緣物體造成影響。在干燥的環境下，當外部溫度升高時，絕緣體的吸收能力也變大，但是，當溫度達到一定的范圍內時，吸收能力將處于恒定的范圍。但是如果在超時的環境下，外部溫度和絕緣體的吸收能力之間存在著明顯的反比例關系。如規格為是高壓110kV，容量為31500kVA的變壓器。

（2）解決因泄漏電流數據不準確對高壓測試造成的影響。為了得到相對準確的泄漏電流數據，就必須對操作工人進行正規化的培訓，熟練掌握測量過程中的方法和技巧，以及對加壓時間上的控制，從而取得較為靠近的測量數據。正確掌握泄露電流數據和加壓速度兩者間的關系，對加壓的速度和時間的數據進行研究，取得真實可靠的泄露電流數據。還需要更換儀表線圈。如果從鐵芯處向外逐次設置儀表線圈與另外兩個線圈，其排列順序依此為儀表線圈、高壓輸出線圈、原邊線圈(即一次線圈)，設置順序如流程圖，如圖1所示。

圖1 線圈設置順序流程圖

（3）加強對設備的外部保護。在電壓測試過程中，設備的好壞也直接影響到整個測試結果。因此對設備進行保護也是電壓試驗過程中的重要工作之一。電壓設備特別容易受到外部環境的影響，變壓器受潮也是電壓試驗中常見的現象。因此做好受潮處理，也是極為重要的。另外，其他的外部因素也會影響到電力變壓器測試數據的評定。如外部環境因素、附件的運行狀態因素等等。附件的運行狀態因素主要包括重點附件的檢測參數和運行狀態情況；外部環境因素主要包括空氣、溫度和水分等因素的影響。保護好設備不受潮氣影響，輸入正常范圍內的電壓極性，保持測試中正常數據的輸出。在后期維護中也要提高設備的防潮性能，使測試泄漏電流結果降到最低，保證變壓器的正常工作。變壓器柜是最為常用的變壓器保護手段，具體如圖2所示。

圖2 變壓器柜

（4）保證正常速度范圍內的升壓。眾所周知，在進行變壓器絕緣試驗的過程中伴隨著一定的危險性，為了確保試驗安全有效的進行，必須對升壓的速度有所控制。不能一下大幅度的升壓，也不能大幅度的降壓，降壓和升壓的速度都必須控制在安全范圍內。另外，試驗人員在進行試驗時，千萬不能操之過急，需要采取適當的方法對升壓的速度做出控制。不能因為想快速完成試驗而加快升壓的速度。在對試驗數據進行測量時要有耐心，防止試驗條件發生變化造成結果不準確，導致測量結果的不真實。變壓器的絕緣試驗在高壓電力環境進行時，保證試驗電壓呈勻速上升，只有保證了的平穩才能夠保證試驗結果的有效性。

（5）加強變壓器控制回路檢查。變壓器控制回路檢查是變壓器試驗中的一個重要作業環節，通過檢查判斷回路是否可以正常工作，完成電壓的輸入和輸出。如果控制回路升壓正常，則需要借助歐姆表，仔細檢查控制回路的導線連接是否正常，如果沒有發現異?，F象，則可判定變壓器不存在故障問題，排除接線因素引起的故障，則此時需要再對變壓器內部進行排查，找出引發故障的根本原因。分別對儀表線圈、高壓輸出線圈、原邊線圈進行檢查，在確定原邊線圈和高壓輸出線圈均可以正常工作時，則此時還檢查儀表線圈，當儀表的專用線過熱時就說明儀表的專用線存在被燒毀的可能性。在檢查變壓器控制回路時，應提高變壓器一側的電壓，通過對變壓器高低壓進行計算，確定其變比值大小，然后再與測量值進行比較，根據兩者之間的差值大小，找出不符合標準的線圈，即可確定故障原因，通過對線圈進行維修或者更新線圈，解決變壓器試驗故障問題。

3 結語

由此可見，在電力變壓器的高壓測試中，各方面的因素都會導致高壓試驗出現問題，因此電力企業必須對操作流程進行規劃化，減少出現不必要的故障。另外，也應盡可能的控制好外部因素（如溫度、濕度、水分）等對測試數據造成的影響，將數據的誤差控制在一定范圍中，得出真實可靠的數據才是電力系統運行的重要前提。同時高效的做好變壓器的評定工作，才能及時避免由電力系統故障引起的事故，從根源上減少電力企業的經濟損失，還能保證消費者穩定安全的用電。在不斷實踐中得出符合自身企業發展的檢測模式，并結合電力工程人員先進的理論知識，在實踐中找到更為有效的檢測方式。

[1]孫大康.高壓試驗中變壓器試驗主要問題與處理方法[J].科研2017，（1）：179.

[2]張玉昊.高壓試驗中變壓器試驗中的存在的問題及解決對策[J].科技風，2017，（9）:204.