電氣試驗在變壓器故障分析中的應用探究

摘要：在運行過程中變壓器出現故障，而且不及時處理的話，便會引發一連串的運行問題，不僅會加大檢修管理難度，同時還會加大安全事故發生的可能性，降低地區供電可靠性。因此，為了提高變壓器運行穩定性與可靠性，必須要建立科學可行的故障檢修制度，靈活應用各種電氣試驗，來確定各種運行數據，將其作為設備檢修的依據，進而提高故障處理效率。

關鍵詞：電氣試驗；變壓器；故障分析

引言

電能是現代社會應用最廣泛的二次能源，無論是日常生活還是工業生產，離開了電能這個社會就沒有辦法運行下去。在這幾十年的經濟發展中，人們對電能的需求越來越大，變壓器作為電力行業中非常重要的一部分，如果缺少變壓器，電能將無法安全地送入用戶家中使用。一旦變壓器出現任何問題，都將會對某一區域內居民的日常生活產生嚴重的影響。電氣試驗作為一種新興技術，不僅可以判斷出變壓器故障出現的地方，還可以根據以往的經驗用一定的方案解決這些故障。

1變壓器故障處理的必要性

近幾年來，電力科技水平不斷提升，電網調度系統所配備的專用電力設備更加多樣化。變壓器所設定的功能類別較多，適應了大范圍電網操作模式運行要求，從而促進了變壓器的普及應用。變壓器是用來將某一數值的交流電壓變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓的設備，會受到電場的作用、導體發熱的作用、機械力損傷、化學腐蝕作用及大氣條件的影響等，在這些外界因素的影響下，可能逐漸產生缺陷，甚至發展為故障，而電氣試驗是能夠保證電力變壓器安全運行的重要措施，對發現變壓器缺陷、診斷變壓器故障性質具有決定性的作用。

2變壓器的缺點

雖然變壓器大量應用于現代社會，但是這并不代表變壓器沒有缺點。根據變壓器在日常生活中的使用，可以發現，變壓器主要有以下幾個缺點：

第一，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。而且，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。第二，在變壓器中經常會使用一些性能并不優異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。

3電氣試驗在故障分析中的應用

變壓器在運行過程中，由于受到出廠工藝、外界環境影響、內部雜質作用、承載的負荷大小、變壓器損耗、出線側故障等多方面因素的影響，往往會出現一些缺陷甚至故障，而這些缺陷及故障會對其他電氣設備的運行、對電力系統造成巨大的危害，所以需要通過必要的試驗手段，來發現這些缺陷并排除故障。

3.1絕緣油試驗

為了保證所選絕緣油可以滿足變壓器運行需求，需要對其進行試驗檢測，確定其性能達標。變壓器均需要在油箱內充滿變壓器油，利用其絕緣、測量、散熱特點來對鐵芯以及繞組組件進行保護，降低空氣氧對絕緣材料的影響，提高變壓器運行可靠性。高質量的絕緣油通過對內部所有空隙的填充，可以將所存空氣全部排出，對各部件與空氣之間進行了有效隔絕，因此能夠提高變壓器整體絕緣性。同時，與空氣相比變壓器油絕緣強度更高，能夠對變壓器內部所有部件絕緣性進行強化，保證繞組之間、繞組與鐵芯、繞組與箱油蓋之間的良好絕緣效果。針對絕緣油進行試驗，可從擊穿電壓、水溶性酸pH值、含水量、酸值、體積電阻率以及界面張力等方面進行，綜合各項試驗數據，確定所選油質是否達標，嚴禁劣質油的使用。

3.2絕緣電阻和泄漏電流試驗

當直流電壓作用于介質上時，通過介質中有傳導電流、吸收電流和幾何電流等三部分電流。其中，幾何電流是極短暫的充電電流，加壓瞬間很大，然后很快下降到零。傳導電流即泄漏電流，它是電導電流，與加壓時間無關，表現為恒定的值，它的數值反映著絕緣內部是否受潮、表面臟污或有無局部缺陷。傳導電流對應為測量的絕緣電阻值。吸收電流則與測量的絕緣電阻吸收比密切有關。測量變壓器繞組絕緣電阻、吸收比（極化指數）、泄漏電流能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷，如絕緣子破裂、引線靠殼等缺陷。

3.3變壓器直流電阻試驗

進行直流電阻試驗時，需要嚴格按照專業規范將測試儀測量線與變壓器繞組出線端子進行可靠連接，然后對高壓側線各檔以及低壓側線組的直流電阻進行測量，包括所有分接位置，正確讀取測量值并登記。同時，為了保證試驗結果的可靠性，還需要對測量環境溫度、操作條件等內容進行如實記錄。而且，完成所有測量工作之后，還應先進行放電處理，然后將連接的測量線全部拆除，關閉測量儀器電源放置規定位置。通過試驗測量得到的數據，代表了變壓器的導電性，可在一定程度上反映出變壓器內部導線、導線接頭以及各開關接頭的接觸性，對比后可判斷存在的問題。整個試驗過程操作簡單，但是可以得到可靠的數據，可以確定變壓器內各繞組是否存在短路或斷路問題。

3.4短路試驗

變壓器的短路試驗是測量額定電流下的短路損耗和阻抗電壓，其電源和測量線路與空載試驗一樣，所不同的是非電源側的繞組要人為短路。按照規定，220kV及以上相間偏差≤2%，初值差≤3%；110kV及以下相間偏差≤3%，初值差≤5%。通過變壓器短路試驗，可以發現的缺陷有：變壓器的各結構件（屏蔽、壓環和電容環、軛鐵梁板等）或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加損耗過大和局部過熱、油箱箱蓋或套管法蘭等附件損耗過大和局部過熱、帶負荷調壓的電抗繞組匝間短路、大型電力變壓器低壓繞組中并聯導線間短路或換位錯位。通過測量阻抗電壓可以發現在運行中變壓器出口側發生短路，變壓器內部幾何尺寸的改變。

4結語

總之，電能與人們的日常生產和生活密切相關，人們對電力行業的正常運行越來越關注。考慮到變壓器在電力行業中的重要作用，電力公司想要讓整個電力系統安全的運行下去，就必須先解決變壓器使用安全的問題。而電氣試驗作為新時期解決變壓器故障的一種行之有效的方法，因為其省時省力，方便快捷，準確無誤而大量應用與電力行業的檢查維修中。電氣試驗不僅可以減少電力公司的損失，還可以延長材料的使用壽命，更可以保證電力行業的運行。

參考文獻

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作者簡介：李科（1990.7.11），男，重慶，漢，大學本科，助理工程師，用電檢查工，研究方向：用電檢查。

（作者單位：國網重慶市電力公司永川供電分公司）