變壓器耐壓試驗(yàn)方法及其注意事項(xiàng)

摘 要：變壓器作為工業(yè)生產(chǎn)的一部分，是滿足工業(yè)日常生產(chǎn)需求的關(guān)鍵。而變壓器在投入使用之前，應(yīng)對其進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，掌握變壓器整體性能，為提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。本文將從交流和感應(yīng)兩方面對變壓器耐壓試驗(yàn)方法進(jìn)行分析和研究，并闡述在試驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)，以保障人員及設(shè)備安全，從而為提高試驗(yàn)有效性提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：變壓器;耐壓;試驗(yàn)方法;注意事項(xiàng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.177

1 耐壓試驗(yàn)方法分析

變壓器絕緣主要分為主絕緣與縱絕緣兩種，前者主要是指線圈自身以外的其他結(jié)構(gòu)的絕緣，包括油箱、鐵芯等位置的絕緣;后者是指變壓器繞阻在不同電位的各個點(diǎn)及部位之間的絕緣，如線圈匝間絕緣等。為了全面掌握變壓器絕緣承受過電壓的能力，一般情況下，需要進(jìn)行交流和感應(yīng)耐壓兩項(xiàng)試驗(yàn)。

（1）交流耐壓試驗(yàn)方法.變壓器外施交流耐壓主要包括一般工頻、工頻調(diào)感等耐壓類型。在實(shí)驗(yàn)過程中，被試驗(yàn)線圈的端口需要與試驗(yàn)電壓相連接，而非試驗(yàn)端口需要進(jìn)行接地處理，保障試驗(yàn)人員安全性。另外，在試驗(yàn)時，如果出現(xiàn)被試驗(yàn)對象被閃絡(luò)或者擊穿情況，其容抗會突然下降，并在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁振蕩。對此，試驗(yàn)人員應(yīng)在回路內(nèi)串接保護(hù)電阻器，有效控制過電流。與此同時，還應(yīng)合理選擇電阻器，避免由于出現(xiàn)過電壓對設(shè)備性能產(chǎn)生影響。電阻器選擇應(yīng)堅持合理原則，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的有效保護(hù)。交流耐壓試驗(yàn)開始之前應(yīng)充分做好準(zhǔn)備工作，如高壓試驗(yàn)變壓器、電壓及電阻等數(shù)值的確定等。海拔高度作為影響試驗(yàn)要求值的重要因素，隨著海拔高度的增加，空氣密度也會隨之下降，極易產(chǎn)生電離現(xiàn)象。所以在進(jìn)行試驗(yàn)之前，應(yīng)對高海拔地區(qū)的變壓器試驗(yàn)電壓值進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性;（2）感應(yīng)耐壓試驗(yàn)方法。目前，受到各廠家生產(chǎn)工藝的影響，很多變壓器中性點(diǎn)會降低絕緣性能。如電壓為110kV，220kV變壓器，其中的絕緣分別為35kV與110kV。對于這類變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，無法獲取有效試驗(yàn)結(jié)果。因此，需要采取感應(yīng)試驗(yàn)方法，具體試驗(yàn)方法如圖1。

圖1中的雙線圈變壓器，從被試驗(yàn)設(shè)備低壓側(cè)開始施壓，而高壓側(cè)沒有進(jìn)行試驗(yàn)的兩相應(yīng)進(jìn)行并聯(lián)、接地處理，并與被試驗(yàn)端進(jìn)行串聯(lián)，滿足試驗(yàn)電壓要求[1]。另外，在感應(yīng)耐壓試驗(yàn)之前，對中性點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)處理，如為了滿足主絕緣與縱絕緣兩項(xiàng)試驗(yàn)的研究，需要將中性點(diǎn)電位適當(dāng)抬高，以此來給線圈提供支撐，如圖2。

通常情況下，變壓器鐵芯電流曲線在額定頻率及電壓下接近彎曲部分，如果前者高于后者，那么鐵芯會處于飽和狀態(tài)，電流也會隨之增加，最終達(dá)到無法允許的程度。因此，為了解決上述問題，可以采取提高電源頻率措施進(jìn)行優(yōu)化。

通過對兩種試驗(yàn)方法的研究，能夠發(fā)現(xiàn)交流耐壓試驗(yàn)僅能夠針對全絕緣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，且只能獲取設(shè)備主絕緣的電氣強(qiáng)度，而縱絕緣并沒有承受耐壓，其絕緣性無從知曉[2]。而感應(yīng)耐壓試驗(yàn)則從被試變壓器的低壓側(cè)施加高頻電壓，只能夠考驗(yàn)分級絕緣設(shè)備的主絕緣和縱絕緣，無法實(shí)現(xiàn)對全絕緣設(shè)備的試驗(yàn)。因此，為了實(shí)現(xiàn)對變壓器整體絕緣性能的試驗(yàn)，一般將二者整合到一起完成試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

第一、由于耐壓試驗(yàn)具有破壞性特點(diǎn)，試驗(yàn)施加的電壓往往是變壓器額定電壓的數(shù)倍，過高電壓會損壞絕緣介質(zhì)，出現(xiàn)增大、發(fā)熱等現(xiàn)象。因此，在試驗(yàn)過程中，應(yīng)充分結(jié)合絕緣介質(zhì)的特點(diǎn)及設(shè)備運(yùn)行實(shí)際情況，合理確定試驗(yàn)電壓，避免對試驗(yàn)人身安全及設(shè)備構(gòu)成危害。

第二，接好試驗(yàn)接線之后，需要經(jīng)過其他人員檢查，并確認(rèn)無損失。第三，在施壓之前，應(yīng)確定調(diào)壓器數(shù)值處于零位，且不可以在規(guī)定試驗(yàn)電壓值的1/3以上沖擊合閘，通過合理控制電壓值，能夠避免設(shè)備在接近規(guī)定電壓值時耐壓時間過程，為試驗(yàn)人員觀察試驗(yàn)過程提供方便。同時，在試驗(yàn)過程中，還應(yīng)加大對測量裝置的觀察力度，當(dāng)保護(hù)動作開啟后，應(yīng)分析其中的原因，及時消除影響試驗(yàn)結(jié)果的不良因素，確保試驗(yàn)有序進(jìn)行[3]。尤其要注意的是，切勿在電壓值較高情況下切斷電源，以免發(fā)生瞬變情況造成設(shè)備被擊穿、測量儀表損壞等。第四，在試驗(yàn)時，如果受到空氣濕度、設(shè)備表面臟等因素的影響，引起設(shè)備表面閃絡(luò)等情況，該試驗(yàn)結(jié)果視為不合格，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)清潔處理后，進(jìn)行重新試驗(yàn)，以保證試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。另外，若在試壓中發(fā)生放電等現(xiàn)象，應(yīng)及時切斷電源。由于放電產(chǎn)生的過電壓，與截波沖擊相類似，持續(xù)作用下，勢必會損壞設(shè)備縱絕緣，造成匝間、層間等被擊穿。第五，特別需要注意的一點(diǎn)是，試驗(yàn)設(shè)備是有機(jī)絕緣材料時，在完成試驗(yàn)后，人員應(yīng)立即觸摸，如果存在局部發(fā)熱情況，那么證明設(shè)備絕緣性能不佳，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理后進(jìn)行二次試驗(yàn)，以確定設(shè)備性能是否符合工業(yè)生產(chǎn)要求[4]。第六，在進(jìn)行多臺設(shè)備試驗(yàn)過程中，應(yīng)對擊穿的變壓器及時做好標(biāo)記，為后續(xù)工作提供幫助。

3 結(jié)論

根據(jù)上文所述，隨著技術(shù)快速發(fā)展，變壓器耐壓試驗(yàn)方法越來越多，在具體試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)人員應(yīng)切實(shí)結(jié)合情況，選擇合適試驗(yàn)方法，并堅持合理原則，落實(shí)好試驗(yàn)準(zhǔn)確工作，確定電壓值等數(shù)值，提高試驗(yàn)有效性，掌握變壓器絕緣性能，從而使之能夠在具體應(yīng)用的積極作用得到最大限度發(fā)揮。

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作者簡介：劉茂東（1982-），男，廣東梅州人，工程師。endprint