電氣試驗在變壓器故障分析中的應用

趙梅

摘要：隨著人類認識和改造自然進程的推進，人們對以電能為代表的清潔能源的需要越來越多。電力設施的建設和發展不斷壯大，電網體系的輸變電設備中，變壓器是非常重要的核心部件，保證變壓器的正常運行對于保護電網穩定運行意義重大。在投運前進行電氣試驗能夠及時發現變壓器潛在的問題，避免在運行中出現故障進而影響電網系統的平穩運行。因此分析和探討變壓器電氣試驗是一件有意義的工作。

關鍵詞：電氣試驗;變壓器故障;電力運行

引言

變壓器是電力系統重要的變電設備，是電力系統之中最主要的組成部分，其運行狀態直接影響系統的安全性。保證變壓器的安全可靠運行對電網安全具有重要意義。要獲取變壓器運行當中的故障信息，必須對其運行狀態進行檢測，提前預測并進行有效判斷。在電力設備預防性試驗規程中，目前共有32項，這些項目包括了色譜分析、繞組試驗、溫度測驗、電氣試驗、變壓器油化試驗、局部放電等六大類。通過這些試驗，可以對變壓器的狀態會做出準確的評估。

為提高變壓器運行穩定性與可靠性，要建立科學可行的故障檢修制度，靈活應用各種預防性電氣試驗，來確定各種運行數據，給檢修人員提供更加準確的數據信息將其作為設備檢修的依據，提高故障處理效率。

1變壓器的介紹

1.1變壓器的組成以及類型

在目前電廠通常使用的變壓器主要由三部分組成：初級線圈、次級線圈以及磁芯。變壓器是利用電磁感應的原理，在磁能和電能之間相互轉化從而將電能輸送到用戶家中。變壓器作為現代社會發展的基礎，因為其穩定、可以隨意變化電壓等優點大量應用于現代社會。變壓器主要分為以下幾類：干式變壓器、配電變壓器以及使用較多的組合式變壓器。

1.2變壓器容易出現的故障和問題

根據變壓器在生產生活中的使用總結，發現變壓器主要容易出現有以下一些故障和問題：

一是變壓器經常會出現接觸不良的問題。變壓器內部因為使用線圈（通常是銅線圈）經常會出現內部線圈和其他東西接觸不良的問題。無論是哪一種原因導致的接觸不良問題的出現，都會使得線路中的電流不穩定，不平衡，從而使得變壓器無法正常的使用。變壓器的開關是經常使用的東西，經過多次使用后，開關難免會出現一些接觸不良的問題。并且，由于高壓，在變壓器中經常會多多少少地產生一些火花。在使用絕緣油的時候，油會在變壓器的開關出形成油污，這些油污導致變壓器內部的電阻增大，隨之而來的就會導致部分接觸面的灼傷。

二是在變壓器中經常會使用一些性能并不佳的材料導致變壓器整體絕緣性并不好。為了保證變壓器內部的絕緣性，經常會使用一些絕緣油來增加它的絕緣性，但是這些絕緣油中肯定會含有一些雜質。這些雜質在高壓下逐漸從油中分解出來，然后匯集在一起，當數量達到一定程度的時候，就會影響優質絕緣油的絕緣性，從而使得變壓器絕緣性能不斷降低而出現各種故障。

2電氣試驗在變壓器故障中的具體應用

2.1絕緣油試驗

在變壓器內部一定要保證絕緣性，人們經過成千成萬次試驗發生油具有良好的絕緣性，而且油是液體，具有流動性，能夠充滿變壓器的內部，從而排出空氣，有著其他絕緣材料不具備的優勢。另外，當使用油充滿了變壓器內部的時候，還可以阻止空氣進入變壓器中氧化材料，降低了因為空氣氧化而減少材料壽命的風險。

2.2直流電阻試驗

變壓器繞組的直流電阻是變壓器在交接、大修和改變分接開關后必不可少的試驗項目，也是故障后的重要檢查項目。通過測量直流電阻，能有效的檢查繞組接頭的焊接質量和繞組有無匝間短路;電壓分接開關的各個位置接觸是否良好以及開關實際位置與指示位置是否相符;引出線有無斷裂;多股導線并繞的繞組是否有斷股等情況。在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在1歐以上的一般用單臂電橋測量試驗規程規定預防性試驗中，630kVA以上變壓器，當無中性點引出線時，同一分接位置測量的繞組直流電阻，直接用線電阻相互比較，其最大差值應不大于三相平均值的2%（警示值），并與以前（出廠、交接或上次）測量數據進行對比，相對變化也不得大于2%，;630kVA及以下的變壓器，相間差值一般不大于三相平均值的4%（警示值），線間差別一般不大于三相平均值的2%。

2.3介質損失角正切tanδ試驗

介質損失角正切tanδ試驗是一種使用較多且對判斷絕緣較為有效的方法。將交流電壓加到電路中，求得絕緣有功電流分量與無功分量的比值作為絕緣功率損耗的參考依據。測量tanδ主要用于檢查變壓器是否受潮、絕緣老化、油質劣化、絕緣上附著油泥及嚴重局部缺陷等。tanδ的測試可用簡易式西林電橋和介質損失角測試儀等設備進行測試。根據電力設備預防性試驗規程DL/T596—1996規定，測量的tanδ值不應大于出廠試驗值的1.3倍。必要時可通過觀測tanδ與外施電壓的的關系曲線，觀測tanδ是否隨電壓上升，用以判斷絕緣內部有無分層、裂縫等缺陷。介質損耗角正切tanδ的測量有兩種接線方式，分為正接線測量與反接線測量。當試品不接地時采用正接線方式，試品接地時采用反接線方式。

2.4交流耐壓試驗

交流（耐壓試驗是針對某些局部缺陷，考驗被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對保證設備安全運行有重要意義。交流耐壓試驗能真實有效地發現絕緣缺陷，但因它屬于破壞性試驗，會使原來存在的絕緣弱點進一步發展，因此必須在被試品的絕緣電阻及吸收比測量、直流泄漏電流測量及介質損失角正切值tanδ測量均合格之后進行，以免造成不必要的破壞。對于變壓器這種電容量較大的試品，一般采用串聯諧振的方法進行現場試驗，采用調感和調頻進行諧振補償。利用串聯諧振作耐壓試驗有兩個優點：若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失;擊穿后電流下降，不致造成被試品擊穿點擴大。

3電氣試驗的作用

在電力行業中，無論是損耗嚴重的，還是容量較小的都需要進行試驗，這種試驗在變壓器線路中的作用是非常巨大的。比如說進行的短路試驗、直流電阻試驗、絕緣油試驗等都對整個電力運行是不可缺少的，這些試驗可以避免很多事故的發生，可以減少很多的經濟損失。電氣試驗可以準確地對變壓器進行分析。了解變壓器內部的情況，判斷其內部是否已經發生了問題或者即將發生問題，然后使用相應的解決方案解決這些問題，為電力行業的工作人員帶來了很大的便利，不再需要隨時隨地進行各個變壓器的檢查。

結語

進行預防性電氣試驗是變壓器狀態檢修中非常關鍵的步驟，其試驗方法有很多，本文只是列出其中幾種。電氣試驗能有效檢測出變壓器的潛在問題，有助于以實現變壓器故障的一體化處理。對變壓器進行電氣試驗操作時，需要根據標準規定進行試驗，規避問題，降低風險，保證試驗安全。

參考文獻

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