試談電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析的應(yīng)用

摘 要：在變壓器運(yùn)行過程中，會因多種因素產(chǎn)生故障。結(jié)合變壓器故障及其檢修方法，本文對電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的重要作用展開了分析，然后對電氣試驗(yàn)應(yīng)用方法進(jìn)行了探討，完成了變壓器故障分析中絕緣油試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)和短路試驗(yàn)的應(yīng)用研究，為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：變壓器；電氣試驗(yàn)；故障分析

引言：在電力系統(tǒng)中，變壓器為重要的設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)需要得到全程監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，并通過及時采取檢修措施預(yù)防故障的發(fā)生。而在變壓器故障分析上，電氣試驗(yàn)為重要的檢修手段，需要得到熟練運(yùn)用。因此，還應(yīng)加強(qiáng)電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用分析，從而科學(xué)的開展變壓器檢修工作。

1變壓器故障及其檢修方法

變壓器主要由線圈和磁芯構(gòu)成，受材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計、外界干擾等因素的影響，可能出現(xiàn)設(shè)備因電壓過高而損傷等情況。在電力系統(tǒng)中，變壓器一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致系統(tǒng)電壓失穩(wěn)，給輸電過程帶來威脅。如果設(shè)備壓力變化幅值過大，甚至?xí)斐刹糠蛛姎庠O(shè)備燒毀。所以針對變壓器故障，需要做到及時檢修，以便使設(shè)備保持正常運(yùn)行。而在設(shè)備檢修方面，狀態(tài)檢修為重要方法，能夠結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)展開分析，確定設(shè)備是否存在故障。在狀態(tài)檢修中，需要通過開展電氣試驗(yàn)獲得運(yùn)行數(shù)據(jù)，如對設(shè)備油溫、油位等進(jìn)行試驗(yàn)[1]。將得到的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常，從而采取有效措施消除設(shè)備缺陷部位，使故障在萌芽階段遭到扼殺。因此在變壓器故障分析方面，電氣試驗(yàn)為重要手段，能夠?yàn)樵O(shè)備電氣特性、絕緣特性等狀態(tài)的分析提供依據(jù)，繼而使設(shè)備得到有效檢修。

2電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

2.1電氣試驗(yàn)的應(yīng)用思路

在變壓器故障分析中應(yīng)用電氣試驗(yàn)，可以開展短路試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)等各種試驗(yàn)。具體采用哪種試驗(yàn)方法，還要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行選擇。實(shí)際上，變壓器內(nèi)部零件使用都有時間限制，出現(xiàn)故障后需要根據(jù)初步判斷確定故障方向，然后開展相應(yīng)試驗(yàn)，從而結(jié)合得到的數(shù)據(jù)完成故障原因判斷。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，需要嚴(yán)格按照相關(guān)流程和規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)操作。針對具體的試驗(yàn)情況進(jìn)行分析，完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的比較判斷，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障問題，并采取有效措施進(jìn)行排查。所以在試驗(yàn)前，需要對變壓器可能存在的故障類型進(jìn)行掌握，然后通過電氣試驗(yàn)進(jìn)行故障定位。而開展局部放電試驗(yàn)、短路試驗(yàn)等電氣試驗(yàn)，將導(dǎo)致變壓器電壓容量增長和等級增加，具有一定的難度，所以需要做到謹(jǐn)慎使用。為此，需要完成試驗(yàn)方案的制定，利用色譜分析法完成試驗(yàn)結(jié)果分析，以便準(zhǔn)確進(jìn)行故障判斷。在前期檢查中，需要加強(qiáng)試驗(yàn)危險性、精準(zhǔn)性等各方面的分析，在必要時采取停電通知等措施，使試驗(yàn)影響范圍降到最低。通過模擬保證試驗(yàn)順利開展，能夠使試驗(yàn)的安全性得到提高，繼而使試驗(yàn)整體效果得到保證。由于開展電氣試驗(yàn)無需完成每個變壓器的實(shí)時檢查，所以無論在變壓器損耗分析還是故障判斷等方面，電氣試驗(yàn)都得到了廣泛應(yīng)用，可以起到有效避免事故發(fā)生的作用。

2.2電氣試驗(yàn)的應(yīng)用方法

在變壓器故障分析上，目前主要得到應(yīng)用的電氣試驗(yàn)包含絕緣油試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，需要加強(qiáng)幾種試驗(yàn)的應(yīng)用方法掌握，從而加強(qiáng)變壓器的科學(xué)檢修。

2.2.1絕緣油試驗(yàn)的應(yīng)用

開展絕緣油試驗(yàn)，主要是為了保證選用的絕緣油能夠滿足變壓器的運(yùn)行要求。在變壓器內(nèi)，油的絕緣性質(zhì)較高，同時液態(tài)油液具有流動性，能夠在設(shè)備內(nèi)部流動，將設(shè)備中的空氣排出。采用高質(zhì)量絕緣油，保證油液密度大于空氣，才能阻止空氣進(jìn)入設(shè)備，避免內(nèi)部發(fā)生空氣氧化，從而加強(qiáng)設(shè)備零部件的保護(hù)。針對絕緣油進(jìn)行試驗(yàn)檢測，需要保證油液絕緣、散熱等性能達(dá)標(biāo)，確保繞組組件得到可靠保護(hù)。在試驗(yàn)中，需要完成油液擊穿電壓、含水量、酸值、界面張力、體積電阻率等各項(xiàng)指標(biāo)的測試，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總分析，確定油質(zhì)達(dá)標(biāo)[2]。在空氣相比變壓器中，油液擁有較高絕緣強(qiáng)度，能夠使部件絕緣性進(jìn)行強(qiáng)化，從而保證繞組與鐵芯等部件之間保持良好絕緣效果。因此在試驗(yàn)中需要加強(qiáng)分析，確認(rèn)設(shè)備無安全隱患。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備油液不合格，需要及時進(jìn)行絕緣油更換，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2.2直流電阻試驗(yàn)的應(yīng)用

開展直流電阻試驗(yàn)，需要對變壓器部件通上直流電，得到部件直流電阻，從而完成變壓器內(nèi)部電路電阻測定。根據(jù)得到的電阻值，可以確定設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)線是否存在問題，保證導(dǎo)線接觸安全。在變壓器內(nèi)部部件發(fā)生故障時，開展該試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)故障定位，確保故障得到盡快排除。而在試驗(yàn)操作方面，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專業(yè)操作，保證測試儀器能夠得到正確使用，能夠正確連接變壓器繞組的出線端和測試線，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，繼而使設(shè)備內(nèi)部短路或斷路故障得到準(zhǔn)確檢測。對變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的繞組實(shí)施直流電阻測量操作，需要做好分接位置記錄，完成測量數(shù)據(jù)的正確讀取，同時完成環(huán)境溫度等數(shù)據(jù)的記錄，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可靠性。完成測量后，需要對設(shè)備進(jìn)行放電處理，然后將測量線全部拆除，將儀器電源關(guān)閉后放到指定位置，最后對設(shè)備可能存在的問題進(jìn)行對比判斷。

2.2.3短路試驗(yàn)的應(yīng)用

應(yīng)用短路試驗(yàn)，目的在于完成額定電流條件下變壓器短路帶來的損耗和阻抗電壓的測量。針對除電源側(cè)以外的繞組，需要采用人為方式使其短路，然后開展試驗(yàn)，確定變壓器結(jié)構(gòu)存在的缺陷。實(shí)際在變壓器運(yùn)行的過程中，短路故障難以避免。在油箱設(shè)計不合理、電路熱量過高等問題存在的情況下，變壓器將出現(xiàn)短路問題，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行受到影響。開展短路試驗(yàn)，能夠使由油箱壁漏磁、變壓器局部變熱等原因引發(fā)的短路問題得到發(fā)現(xiàn)，從而為設(shè)備檢修提供可靠依據(jù)。在試驗(yàn)操作期間，還要完成阻抗電壓、短路損耗的準(zhǔn)確測量，保證測量線路和電源與空載試驗(yàn)條件一致。針對試驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)加強(qiáng)偏差控制。按照規(guī)定，超出220kV的相間偏差不超過2%，初值差應(yīng)小于3%，不超過110kV的相間偏差應(yīng)不超過3%，初值差小于5%[3]。保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，才能實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的合理檢修。

結(jié)論：變壓器故障未能得到及時處理，將引發(fā)系列運(yùn)行問題，在給設(shè)備檢修帶來困難的同時，增加安全事故發(fā)生的可能性。應(yīng)用電氣試驗(yàn)，可以結(jié)合設(shè)備故障現(xiàn)象開展相應(yīng)的試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備故障的有效分析，從而使設(shè)備檢修工作得到科學(xué)開展。因此，還應(yīng)加強(qiáng)各種電氣試驗(yàn)的應(yīng)用，以便通過提供變壓器運(yùn)行數(shù)據(jù)為設(shè)備檢修提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王雪妍.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究探討[J].科技資訊，2018，16（35）：36-37.

[2]高一晟.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程，2017（20）：46-47.

[3]李洋，李朋，田新，等.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（13）：151-152.

作者簡介：

朱弘，出生于1968年5月，助理工程師、高級技師.