電氣試驗在變壓器故障分析中的應用

摘要：變壓器在電力行業中的作用不可替代，保證變壓器的正常運行意義重大。為了能夠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

1變壓器故障處理的必要性

近年來，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常見故障分析

在實際運行中，變壓器經常會因為各項因素的影響而產生故障，無法滿足電力系統運行需求。故障發生后會導致供電系統電壓失穩，個別電壓數值非常高，使得部分電氣設備被燒毀。很多故障發生在極端天氣情況下，如大風、大雨、雷電等，對變壓器輸電過程產生威脅，甚至會出現傳輸不出去的情況。而且如果變壓器壓力變化幅度過大，會造成保險絲被燒斷，以及燒毀接線柱。變壓器作為電力系統建設的重要設備，需要對其運行狀態進行全程監控，及時采取措施對其檢修，將各種隱患扼殺在萌芽中，以免造成嚴重損失。

3變壓器故障分析步驟

3.1異常判斷

第一，將分析結果的幾項主要指標與規程中的注意值作比較。在判斷設備是否存在故障時，不能只根據一次結果來判定，而應經過多次分析以后，將分析結果的絕對值與導則的注意值作比較，并結合所有試驗數據作綜合判斷。第二，了解設備的結構、安裝。第三，為了減少可能引起的誤判斷，新設備及大修后在投運前，應作一次分析;在投運后的一段時間后，應作多次分析。

3.2故障觀察

第一，聯系原則，熟悉和掌握變壓器內部結構和狀態是診斷變壓器故障的關鍵，如變壓器內部的絕緣結構、引線走向、絕緣狀況、油質情況等。第二，結構原則，診斷變壓器故障，還需了解變壓器的外部條件是否構成影響，如是否發生過出口短路、是否發生諧波或過電壓等情況。第三，比較原則，對變壓器本身的不同部位之間進行檢查比較，如變壓器油箱箱體溫度分布是否變化均勻，局部溫度是否有突變。

3.3試驗分析

從變壓器運行時的聲音、油的色譜分析、油位、油溫、各項試驗數據進行著手分析，盡量在故障前發現缺陷。電氣試驗是一種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，通過對變壓器的絕緣性能、電氣特性及機械性等，按照標準、規程、規范中的有關規定逐項進行試驗和驗證，可以及時有效的發現變壓器存在的缺陷、診斷變壓器故障性質。

4電氣試驗在故障分析中的應用分析

4.1絕緣油試驗

為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。

4.2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。

4.3短路試驗

對變壓器進行短路試驗，需要對額定電流下的短路損耗以及阻抗電壓進行準確測量，控制電源和測量線路與空載試驗條件相同，然后選擇人為短路作為非電源側繞組。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。

4.4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。

5結語

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。總之，對于變壓器來講，其作為電力系統重要組成部分，決定了整個系統運行可靠性與穩定性，為準確掌握其運行狀態，除了做好各項基礎檢查外，還可以利用電氣試驗來對變壓器各部件進行檢測，確定是否存在故障，保證及時發現并處理存在的隱患，減少運行問題的發生。

參考文獻

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作者介紹：

茍苗苗（1994.12.10-）;女;甘肅通渭;漢;大學本科;助理工程師;電氣試驗員;電氣試驗;國網甘肅省電力公司張掖供電公司。