電力變壓器高壓試驗技術和故障處理方法

陳文凱

（山東電工電氣集團有限公司，山東 濟南 250001）

0 引 言

作為電力系統的重要組成部分，變壓器是保證電網供電穩定性的關鍵點，需要供電企業加大對其性能的重視。但從目前電網運行情況來看，變壓器很容易受到各種外在因素影響，導致其運行安全性無法達到預期要求，甚至出現各種安全事故，嚴重影響人們的用電安全。通過高壓試驗方法評估電力變壓器工作性能，可發現電力變壓器故障，保證變壓器的運行安全性，避免給人們的生命安全帶來威脅。

1 電力變壓器概述

目前，在電力系統運行中，電力變壓器是典型的高壓輸電設備，能結合實際需求調整電壓大小，達到轉換線路的作用，保證電力系統運行質量。在電力系統輸送電壓時，變壓器通過控制電流降低電力損耗，保證電力輸出的合理性。不同電力系統對電壓強度要求存在差異，因此運行中要結合系統類型選擇對應的變壓器。隨著科學技術的不斷發展，很多環保材料被用于變壓器制作，以提高變壓器的工作性能。但是，從目前變壓器的應用情況來看，它仍然存在很多問題，且工作中電能消耗較高，降低了工作效果[1]。

2 電力變壓器高壓試驗技術

2.1 高壓試驗條件

在進行試驗運算前，要全面掌握試驗環境，使其滿足高壓試驗條件，優化測試過程，保證測試工作順利進行。通過分析高壓測試精確度，確保前期準備工作能夠嚴格遵守產業規范。例如，控制實驗室的溫度和濕度，保證其能夠滿足要求。具體地，將實驗室的溫度控制在27 ℃，并調整實驗室周圍的環境溫度和濕度；安裝變壓器時，確保實驗室中的氣體不會影響變壓器正常的操作；設定相應的保護電阻，防止變壓器發生斷合故障。試驗過程中，要控制電壓和額定功率，并充分利用其實際功能。

2.2 高壓試驗方法

在進行高壓試驗時，要規劃接線標準，檢驗接地環節，增強變壓器與控制箱的連接穩定性。要重視對其他接線部位的檢測，保證設備如控制儀器儀表正常運行，同時加強接地線、引線連接效果，保護接地絕緣面的合理性，避免出現短線問題，如圖1 所示。試驗操作時，全面探究升壓儀表變化規律，調整電壓，斷開電源開關，拆除引線，做好放電措施。

圖1 變壓器局放高壓試驗測試

2.3 高壓試驗內容

2.3.1 測量絕緣電阻在變壓器高壓試驗中，需要合理控制絕緣電阻，以確保空氣濕度、溫度滿足要求。

2.3.2 測量泄漏電流

采用數顯電流試驗儀，測量變壓器的排泄電流。若此電流數據不能滿足試驗要求，則采用直流電壓試驗方法進行操作。當發生較大泄漏電流時，可能是因為變壓器本身問題，嚴重影響其運行穩定性。

2.4 加大高壓試驗保障

在進行高壓檢測時，員工要提前掌握不同環節的工作要點，既能提高測試效率，又能有效保障員工安全。試驗運行前，要注意檢測線路，強化設備安全，提高電壓上升時間，詳細記錄電壓變化。如果發現故障，要及時采取斷電措施，避免事故進一步擴大。

3 變壓器高壓試驗中存在的問題

3.1 升壓速度產生的泄漏電流測量問題

從理論角度分析，電流泄漏問題和泄漏電源、升壓速度無必要聯系。在實際測量操作中，升壓速度、泄漏電流讀數間有直接聯系，關聯度和變壓器容量成正比。變壓器容量越大，升壓速度越快。在日常測量作業中，一般使用微安表測量電流，所測量的泄漏電流數據不精確，且檢測數據與泄漏電流相差較大，包括吸收電流。

3.2 電壓極性產生的泄漏電流測量問題

通過對電滲性的研究可知：電場中變壓器絕緣性為正電荷，泄漏電流大小和反向電壓存在直接關系；變壓器與正向電壓相結合，泄漏電流出現大幅度變化，變壓器和反向電壓交叉，無形中增加了電流流失數量[2]。

3.3 絕緣電阻的溫度影響

在變壓器絕緣電阻中，各種因素會影響變壓器的絕緣性能。文章重點分析溫度對絕緣電阻的影響，發現在高溫條件下絕緣介質運動規律受高溫影響，電阻介質溶解程度不斷提高，需要控制其電阻值。

3.4 鐵芯接地產生的影響

在進行變壓器試驗時，若鐵芯不接地或和地面接觸不良，則會造成測量結果和實際結果不同。為了保證變壓器鐵芯和地面正常接觸，要確保測量數據的準確性。同時，由于設備內部時常出現嚴重噪聲現象，企業需提前判斷實際故障問題，全面檢查斷電現象，找出問題，提出合理的解決方法[3]。

4 電力變壓器常見故障和處理措施

4.1 內部異常響動

在電力變壓器運行過程中，經常出現電磁交流聲音，是一種常見現象。如果在高壓試驗操作中內部出現異常響應，則其誘發原因多樣，如內部接觸不良、頂蓋螺絲松動等。一旦變壓器繞組電流超標，受高溫條件的影響，電阻介質就會逐步溶解，導致絕緣電阻介質和電阻值下降[4]。

4.2 自動跳閘

在進行高壓試驗操作時，電力變壓器自動跳閘，工作人員要注重檢查變壓器外部，分析出現故障的主要原因。如果是人為因素產生的自動跳閘，可節省外部檢查環節；如果是非人為因素產生的自動跳閘，要全面檢查設備外部和內部情況，避免在變壓器后期使用中出現火災。正常情況下，一旦變壓器發生火災，它會自動啟動保護機制，自動跳閘，保護電氣設備運行安全，避免損壞設備[5]。

4.3 油位過低、過高

在運行過程中，電力變壓器的油位需一直控制在標準水平，并結合實際運行數據進行合理調整。在高壓試驗操作過程中，要提前檢查其是否出現漏油問題，一旦油位明顯上升，就要分析環境溫度影響，避免堵塞管道，影響電力系統運行。要根據設備結構的實際情況，做好標準化處理，確保電力變壓器穩定運行。

5 電壓變壓器高壓試驗故障案例分析

2020 年6 月，電力系統在生產運行中發生噴油問題。通過工作人員分析，利用吊芯檢測變壓器的具體條件，確定低壓燒組絕緣破壞造成了線路的短路。通過計算發現，該問題和負載有直接聯系[6]。一是在基層電力系統改革前負載管理薄弱，用電高峰期經常出現配電變壓器燒毀問題；二是用電具有季節性，管理方案不健全，使變壓器長時間負荷運轉發生燒損；三是家電負荷增速較快，導致電力負荷劇增，出現配電變壓器負荷過高起火燒毀的問題，如圖2所示。

圖2 變壓器起火燒毀

變壓器起火是多方面因素造成的。第一，低壓電路和道路交叉相連，樹木掛斷線路，汽車碰撞電線桿；第二，低壓斷路器設定不合理，運行過程失誤，導致斷路器進入線位置出現嚴重的短路失效；第三，配置變壓器低壓計量箱安裝過程失誤，出現了近距離短路事故[7]。

為了解決問題，員工配備低壓保險片，在低壓電力超出附加電流時，熔化低壓保險片保護配變。在高負載時，要定期測量配變電負載，并將其與變壓器相適應，實施檢索、更換破裂變壓器等措施，以防出現短路[8]。

6 結 論

以電力變壓器高壓試驗技術為核心，結合電力變壓器高壓試驗故障案例，分析電力變壓器常見故障問題，如內部異常響動、自動跳閘、油位過低等問題，并提出有效解決措施，以充分發揮高壓試驗技術作用，加強電力系統穩定性，助力電力企業實現可持續發展。