電氣試驗在變壓器故障檢測中的運用研究

蔡懷楠 申武龍

摘?要：近年來，在社會快速發展下，帶動了電力行業的發展。現階段，在進行電力系統建設時，變壓器是最核心的電氣設備。變壓器的健康運行關系著電力系統的安全穩定，而開展電氣試驗是掌握變壓器狀態的重要手段。在對變壓器進行試驗時，主要是從絕緣、溫升、直流電阻、電壓等方面進行全面的分析和評價。如果發現設備存在影響運行的問題，可以采取有效的措施進行解決或控制，使得設備在運行時能夠具備更

加優越的性能。

關鍵詞：高壓試驗;變壓器;故障處理

一、 引言

電氣試驗工程在該領域專業人士的共同努力下，已經擁有了較為成熟的試驗體制，并且也在逐漸完善，為電氣試驗的順利進行提供了一定的保障。但是在實際工作中，電氣試驗過程中的安全措施，對電氣試驗的開展效果具有一定的影響。

二、 電力變壓器電氣高壓試驗的具體內容

作為電力系統的常見設備，電力變壓器擁有區別于其他設施設備的特性，需要試驗人員具有較高的專業技能。電力變壓器的穩定性和安全性直接決定其功能和作用的發揮。電力變壓器電氣高壓試驗要包含繁多的檢測內容。檢測內容分為例行試驗、型式試驗、特殊試驗三類，具體試驗項目：電壓比與聯結組標號檢定試驗、繞組電阻測量試驗、絕緣電阻試驗、介質損耗試驗、工頻耐壓試驗等。隨著電力變壓器容量的不斷增大，電氣高壓試驗對于電力變壓器性能檢測更加意義重大，除確保電力系統的正常運行外，還能有效延長變壓器的使用壽命和降低系統故障的出現頻率，對電力行業的持續發展大有裨益。

三、 變壓器試驗的故障分析

（一）繞組故障

變壓器電氣實驗中繞組出現故障是常見問題，繞組出現故障會導致變壓器漏電，給實驗操作人員帶來安全隱患。變壓器試驗過程中出現短路問題的主要原因就是繞組故障，通常是由于變壓器發熱異常導致，這在一定程度上會導致變壓器繞組的絕緣損壞，影響變壓器正常運行。

（二）環境溫濕度對絕緣電阻的影響

絕緣電阻試驗是變壓器高壓試驗的重要內容，也是問題頻發的一個環節。其中，溫度與濕度的不良影響最常見，這是因為變壓器絕緣體對溫濕度十分敏感。特別是環境溫度，溫度的變化會引起離子的運動速度變化，進而引起絕緣電阻值的降低或升高。一般情況下，如果其他試驗條件不變僅有環境溫度在不斷升高，則會加快絕緣內部離子、分子等的運動，且溫度越高運動越劇烈，如此變壓器絕緣電阻值隨著絕緣電阻極化效果的增大而降低，期間絕緣體中的雜質也會隨之溶解，從而進一步降低電阻值。如果環境溫度在常溫下絕緣體表面會有凝結物的生成，加之表面污濁會降低變壓器絕緣阻值，顯然溫度無論高低對變壓器絕緣電阻試驗都有不良影響。當環境濕度過大時，絕緣層中的水分會受到電場效應的影響而攜帶正電荷。若變壓器此時為正極性電壓水分子，則會因排斥作用向絕緣表層靠攏，導致絕緣體受潮并降低絕緣阻值;反之，水分子會逐漸靠近變壓器影響泄漏電流的測量。

四、 高壓試驗中變壓器試驗問題及故障處理方法

（一）繞組變形試驗異常及其處理

變壓器發生近區短路時往往伴隨著巨大的短路電流和電動力，引發繞組變形等機械損傷，進而造成局部放電、匝間短路、絕緣損壞等，對變壓器具有較強的破壞力。在嚴重情況下，經繞組變形測試儀測試后通常會發現繞組波形與出廠波形存在較大差異。究其原因，可能與繞組設計制作有關，如材料強度不足、纏繞不緊、加壓不均以及干燥不夠等，也可能與運行有關，如出口短路頻繁相互干擾或期間發生傾斜、碰撞等。對于此類問題可以采取如下措施：（1）提升繞組的承受能力，即選用的繞組需滿足加壓均勻、纏繞緊致、同心度偏差處于允許范圍內等質量要求，并嚴格進行抗短路、絕緣性等性能檢驗，保證達標后方可使用;（2）注意保持墊片充分干燥，遵守操作規程，盡可能地減少繞組變形和變壓器短路風險。

（二）提高變電器試驗水平

想要保證變壓器電氣試驗的穩定性，必須全面提高試驗操作人員的心理素質，分析試驗中變壓器可能出現的故障以及影響試驗結果的因素，并制訂預防措施，從而降低試驗過程中問題出現的概率。此外，試驗操作人員要嚴格按照試驗流程操作，保證試驗過程的合理性，密切關注變壓器設備在試驗中的運行情況，確保變壓器試驗的安全性、可靠性。

（三）直流電阻異常及其處理

如果在變壓器直流電阻測試中出現三相不平衡率超標的問題，可重新接線對其中的任意兩相測試作對比，判斷是否與測試線有關。同時，考慮充電時間是否足夠，排除人機誤差后，檢查套管引出線與將軍帽是否連接氧化不牢，隨后根據實際情況解決問題。如果測試結果與以往數據偏差較大，可開展分接開關試驗，并檢查是否為焊接不良所致。如果任意兩相直流電阻突變無規律，原因多為分接開關臟污或存在油膜等。此時，可來回多次切換分接開關，并妥善加以清理解決問題。如果某相數據小于歷史數據，除了儀器與人為原因，便是匝間短路造成的，只需進一步檢查解決問題即可。

（四）接線處理問題

接線處理是試驗操作人員會經常遇到的問題。為確保接線準確，相關人員必須按照試驗操作規范嚴格制訂管理辦法和操作方案，正確檢查處理電氣高壓試驗過程中相關設備間的接線，確保精確度，且試驗線路接好后還應進行自檢、互檢避免接線失誤引發事故。

五、 結語

在開展變壓器的高壓試驗時會遇到各種各樣的試驗問題和故障，要想有效處理這些問題和故障，需深入分析原因，制訂針對性的解決措施。在電力系統中，變壓器的運行質量將直接影響整個系統的運行安全。因此，企業應當定期對變壓器開展預防性試驗以掌握其狀態，同時，對發現的問題立即制訂整改措施，防止因處理不及時導致擴大損失，必要時可應用在線監測手段實時監測變壓器狀態，以減少變壓器停電帶來的影響。

參考文獻：

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[2]湯玉龍，徐冉冉，王杰.電力變壓器電氣高壓試驗技術要點[J].建筑工程技術與設計，2018，（26）：214-216.

作者簡介：蔡懷楠，申武龍，國網哈密供電公司。