電力變壓器中的高電壓試驗技術應用分析

摘要：隨著我國科學技術進步和社會經濟不斷發展，電氣需求和電力擴展也在提高。電力變壓器是電力系統主要傳輸核心，高電壓試驗技術作為對電力變壓器絕緣性能的重要檢測手段，貫穿變壓器的制造和安裝以及運行多個階段。經過探討電力變壓器高電壓試驗技術的應用并深入分析電力變壓器中對高電壓測試影響因素，皆對相應的技術措施和安全管理分析提出了有效意見和建議。

關鍵詞：電力變壓器高電壓檢測技術電力系統絕緣性能

中圖分類號：TM41

ApplicationofHigh-VoltageTestTechnologyinPowerTransformers

LUOSANGZhuba1DANZENGWeise1LUOSANGYundan2

1.XizangVocationalandTechnicalCollege，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China;2.ElectricPowerResearchInstitute，StateGridTibetElectricPowerCo.， Ltd.，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China

Abstract：WiththeprogressofscienceandtechnologyandthecontinuousdevelopmentofsocialeconomyinChina，thedemandforelectricalequipmentandexpansionofelectricitypowerarealsoincreasing.Powertransformeristhemaintransmissioncoreofthepowersystem，andhigh-voltagetestingtechnology，asanimportantmeansoftestingtheinsulationperformanceofthepowertransformer，runsthroughmultiplestagesofmanufacturing，installationandoperationofthetransformer.Afterexploringtheapplicationofhigh-voltagetestingtechnologyinpowertransformersanddeeplyanalyzingthefactorsaffectinghigh-voltagetestinginpowertransformers，itputsforwardeffectiveopinionsandsuggestionsonthecorrespondingtechnicalmeasuresandsafetymanagementanalysis.

KeyWords：Powertransformer;High-voltagetestingtechnology;Powersystem;Insulationperformance

電力變壓器是電力系統中的重要設備，變壓器安全性和穩定性直接影響電力系統的整體運行效率，而高電壓試驗技術是檢測電力變壓器絕緣性能和運行狀態的主要手段。在變壓器制造、安裝以及運行過程中，通過高電壓試驗可以及時發現潛在的安全隱患，確保變壓器的正常運行。在實際操作過程中仍存在很多不足和技能不專業等問題，測試人員經驗不足或安全意識不到位都會導致測試不準確從而影響對設備狀態判斷錯誤。測試人員需要對電力變壓器設備和環境以及安全性能進行深入了解才能對電力變壓器功能有足夠認知和正確判斷。

1電力變壓器高燕實驗分析

電力變壓器的高壓試驗種類繁多，每種試驗技術都旨在實現特定的試驗目的。以交流耐壓試驗為例，該技術能夠有效地評估變壓器的絕緣效果。通過進行此類試驗可以深入了解變壓器的絕緣性能，并準確記錄相關數據。這些信息為后續的運維工作提供了寶貴的參考，有助于更好地掌握變壓器的絕緣狀況，從而采取有效措施降低絕緣性事故的發生率。

1.1試驗條件

高壓試驗在電壓高于正常水平的狀態下進行的試驗，其電壓值可能達到正常數值的幾倍甚至更高。為確保試驗的順利進行及結果的準確性，在正式實施高壓試驗前，必須對各種工況條件進行全面提取和嚴格把控。在試驗準備階段，首要任務是確保試驗室的溫度和濕度符合既定標準。具體來說，溫度應控制在25～30℃的范圍內，而濕度則不應超過85%。同時，對試驗室周圍環境的溫度和濕度也要進行有效監控和調整，以確保其不會對試驗結果產生不良影響。在安裝變壓器時，必須確保試驗室內不存在任何可能影響其正常工作的氣體和物體。這是保障變壓器在高壓試驗過程中能夠穩定運行的重要前提。此外，試驗室還應配備充足的保護電阻。這一措施的目的是在高壓試驗狀態下，有效防止變壓器出現斷合現象，從而保障試驗的安全進行。此外，在試驗操作過程中相關人員還需對電壓和額度容量進行嚴格控制，這樣既能確保高壓試驗順利進行，又能保證充分發揮變壓器的熱量，從而為試驗結果的準確性提供保障。

1.2實驗保障

在變壓器高壓試驗檢測過程中，為確保試驗的順利進行及結果的準確性，參與試驗的工作人員應做到分工明確、各司其職。在試驗正式開始之前，試驗人員應進行一系列細致的準備工作。例如：仔細檢查線路的完整性，確保所有連接都牢固可靠，避免在試驗過程中出現線路故障。確保變壓器的外殼和高壓繞組尾端都可靠接地，這也是保障試驗安全的重要措施。在試驗過程中相關人員也要密切關注電壓的上升情況，保證電壓的連續性。試驗人員還要觀察和記錄電壓表指針的變化，以便及時發現任何可能的異常或故障。一旦出現故障或問題，試驗人員應立即進行斷電處理，防止問題擴大并對設備造成損害。此外，為了更全面地保障試驗的順利進行，試驗人員還應在試驗前對試驗數據進行仔細核對和確認。確保所有試驗參數的設定都準確無誤，并根據實際需要選擇合適的試驗方法和步驟。在試驗過程中，他們還應定期記錄和分析試驗數據，以便及時發現并糾正任何可能的偏差或錯誤。

3電力變壓器中高電壓測試技術應用措施

3.1把控高壓測試環境濕度與溫度條件

在電力變壓器的日常維護和檢測中為了保證高電壓試驗的準確性和可靠性，測試人員需要嚴格把控高壓測試環境的濕度與溫度條件。這兩個主要因素對試驗結果精確性具有直接顯著的影響。濕度過高會導致絕緣材料表面受潮，從而降低其絕緣性能。當變壓器處于高電壓狀態時，受潮的絕緣材料容易發生擊穿現象不僅會損壞變壓器，還可能引發嚴重安全事故。濕度過高還會導致測試設備內部電路短路或損壞，影響試驗的順利進行。測試人員在高電壓試驗中，需要明確測試環境的濕度處于合適的范圍內，通常要求相對濕度不超過60%。在試驗前，測試人員要采用除濕劑和干燥劑等工具對測試環境進行充分除濕處理，并且實時監測環境濕度數據，還可以在測試環境中設置濕度自動控制系統。測試人員通過自動調節除濕設備的工作狀態，確保環境濕度始終保持在合適的范圍內。高電壓測試溫度也是影響絕緣材料性能的重要因素之一，測試溫度過高會加速絕緣材料老化過程，降低其絕緣性能。溫度過低則會導致絕緣材料變脆和開裂影響變壓器絕緣性能，溫度的變化還可能引起測試設備內部電路元件的性能變化，從而影響試驗結果的準確性[3]。因此，在試驗前，測試人員需根據變壓器的絕緣等級和試驗要求，設定合適的溫度范圍。通常溫度范圍應控制在20～30℃之間。在試驗過程中，實時監測環境溫度并通過調節空調和加熱器等設備，使環境溫度始終保持在設定范圍內。測試人員還可以設置溫度自動控制系統，通過自動調節加熱和制冷設備的工作狀態，實現環境溫度的精確控制。

3.2優化更新高壓電氣測試

高電壓測試是評估電壓力變壓器設備性能的主要手段，通過設備可以檢測出變壓器內部存在的安全事故和隱患，為變壓器安全運行提供有力保障[4]。絕緣電阻測試是評估變壓器絕緣性能的基本方法之一。使用絕緣電阻測試儀，按照規定的接線方式連接變壓器繞組與地（或另一繞組），并施加直流電壓。絕緣電阻值（R）的計算基于歐姆定律，但實際測量中需考慮溫度對絕緣材料電阻率的影響。絕緣電阻值校正到20℃時的值（R20）可通過以下公式計算：當實測溫度高于20℃時：R20=AR。當實測溫度低于20℃時：R20=A×Rt。其中，Rt是測量溫度下的絕緣電阻值，A是溫度換算系數，根據實測溫度與20℃的差值K（K=實測溫度-20℃的絕對值）通過查找表或公式A=1.5K/10計算得出。直流電阻測試主要用于檢測變壓器繞組的直流電阻，以發現繞組內部的故障，如斷股、匝間短路等。測試時，采用直流電阻測試儀，分別測量變壓器各繞組的直流電阻。使用雙臂電橋（凱爾文橋）或單臂電橋（惠斯登電橋）根據繞組電阻大小選擇。測試時，確保電橋平衡，讀取穩定后的電阻值。對于三相變壓器，各相繞組直流電阻的不平衡率應滿足規定標準，通常不超過三相平均值的2%～4%，具體取決于變壓器容量。在變壓器一次側加入額定電壓，二次側開路。使用電壓表分別測量一次側和二次側的電壓值（U1和U2）。計算變壓比：K=U2/U1，并與設計值進行比較。介質損耗因數測試用于評估變壓器絕緣材料的整體受潮與劣化程度。測試時，通過施加交流電壓，使用介質損耗因數測試儀，將其連接到變壓器的繞組上。施加交流電壓，并測量電流的有功分量（Ir）與無功分量（Ix）。計算介質損耗因數tanδ=Ix/Ir，并與規定的標準進行比較。

3.3提升測試人員專業技能與安全理念

高電壓測試是電力變壓器維護與檢測中的重要環節。檢測人員通過模擬變壓器在實際運行中的高電壓環境，高電壓測試可以全面評估變壓器的電氣性能、絕緣強度以及耐壓能力，從而及時發現潛在的故障和隱患。這一過程中，測試人員不僅需要具備扎實的電氣知識，還需要掌握先進的測試技術和設備操作技能。高電壓測試具有較高的危險性和復雜性，測試人員需要掌握高電壓測試的基本原理和方法，了解測試過程中安全規范和操作要求。測試人員需要熟悉測試設備使用方法和操作規程，能夠準確快速的完成測試任務。測試人員還要具備處理突發情況和應急事故的能力，以確保測試過程安全可控。相關單位可根據測試人員的不同需求和水平，進行高電壓測試基本原理和測試設備的操作與維護、安全規范和應急處理等方面有針對性的專業培訓[5]。電壓比和連接組標號的測量方法主要包括雙電壓表法和變比電橋法。首先，從高壓側輸入適當幅值的單相電壓，分別測量高低壓兩側的電壓值。其次，通過計算變比K=U1/U2，得出實際變比與標準變比的偏差。在此過程中，應使用0.1級高內阻的數字電壓表以確保測量精度。連接組標號的測量則采用三相電源法。在高壓側施加適當幅值的三相電壓（通常取380V），確保高、低壓側的任一相同名端相連。最后，分別測量高低壓各個端子間的電壓，并繪制矢量圖以判斷連接組標號。另一種方法是變比電橋法，它利用標準電壓互感器式電壓比電橋或電阻分壓器式電壓比電橋進行測量。這些電橋具備0.1級的精度，并且還應具備連接組標號測量功能。在進行這些測量時，務必注意接線的正確性和接觸的良好性，以確保測量結果的準確性。對于三繞組變壓器，需要測量高-中、高-低、中-低壓間各個分界的變壓比。而對于雙繞組變壓器，則只需測量高-低壓間各個分界的變壓比。

4結語

綜上所述，電力變壓器中的高電壓試驗技術應用是確保變壓器安全和高效運行的重要保障。相關單位通過嚴格控制試驗條件和科學應用試驗技術以及提升測試人員專業技能和安全意識，可以有效提高變壓器的絕緣性能和運行穩定性。同時，檢測人員也需要定期對變壓器進行維護和保養工作以延長設備使用壽命。未來，隨著電力技術的不斷發展，高電壓試驗技術也將不斷完善和創新，為電力系統的安全穩定運行提供更加堅實的保障。

參考文獻

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