電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測(cè)中的運(yùn)用研究

蔡懷楠 申武龍

摘?要：近年來，在社會(huì)快速發(fā)展下，帶動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行電力系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，變壓器是最核心的電氣設(shè)備。變壓器的健康運(yùn)行關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，而開展電氣試驗(yàn)是掌握變壓器狀態(tài)的重要手段。在對(duì)變壓器進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，主要是從絕緣、溫升、直流電阻、電壓等方面進(jìn)行全面的分析和評(píng)價(jià)。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在影響運(yùn)行的問題，可以采取有效的措施進(jìn)行解決或控制，使得設(shè)備在運(yùn)行時(shí)能夠具備更

加優(yōu)越的性能。

關(guān)鍵詞：高壓試驗(yàn);變壓器;故障處理

一、 引言

電氣試驗(yàn)工程在該領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的共同努力下，已經(jīng)擁有了較為成熟的試驗(yàn)體制，并且也在逐漸完善，為電氣試驗(yàn)的順利進(jìn)行提供了一定的保障。但是在實(shí)際工作中，電氣試驗(yàn)過程中的安全措施，對(duì)電氣試驗(yàn)的開展效果具有一定的影響。

二、 電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)的具體內(nèi)容

作為電力系統(tǒng)的常見設(shè)備，電力變壓器擁有區(qū)別于其他設(shè)施設(shè)備的特性，需要試驗(yàn)人員具有較高的專業(yè)技能。電力變壓器的穩(wěn)定性和安全性直接決定其功能和作用的發(fā)揮。電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)要包含繁多的檢測(cè)內(nèi)容。檢測(cè)內(nèi)容分為例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、特殊試驗(yàn)三類，具體試驗(yàn)項(xiàng)目：電壓比與聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)檢定試驗(yàn)、繞組電阻測(cè)量試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗試驗(yàn)、工頻耐壓試驗(yàn)等。隨著電力變壓器容量的不斷增大，電氣高壓試驗(yàn)對(duì)于電力變壓器性能檢測(cè)更加意義重大，除確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行外，還能有效延長(zhǎng)變壓器的使用壽命和降低系統(tǒng)故障的出現(xiàn)頻率，對(duì)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展大有裨益。

三、 變壓器試驗(yàn)的故障分析

（一）繞組故障

變壓器電氣實(shí)驗(yàn)中繞組出現(xiàn)故障是常見問題，繞組出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致變壓器漏電，給實(shí)驗(yàn)操作人員帶來安全隱患。變壓器試驗(yàn)過程中出現(xiàn)短路問題的主要原因就是繞組故障，通常是由于變壓器發(fā)熱異常導(dǎo)致，這在一定程度上會(huì)導(dǎo)致變壓器繞組的絕緣損壞，影響變壓器正常運(yùn)行。

（二）環(huán)境溫濕度對(duì)絕緣電阻的影響

絕緣電阻試驗(yàn)是變壓器高壓試驗(yàn)的重要內(nèi)容，也是問題頻發(fā)的一個(gè)環(huán)節(jié)。其中，溫度與濕度的不良影響最常見，這是因?yàn)樽儔浩鹘^緣體對(duì)溫濕度十分敏感。特別是環(huán)境溫度，溫度的變化會(huì)引起離子的運(yùn)動(dòng)速度變化，進(jìn)而引起絕緣電阻值的降低或升高。一般情況下，如果其他試驗(yàn)條件不變僅有環(huán)境溫度在不斷升高，則會(huì)加快絕緣內(nèi)部離子、分子等的運(yùn)動(dòng)，且溫度越高運(yùn)動(dòng)越劇烈，如此變壓器絕緣電阻值隨著絕緣電阻極化效果的增大而降低，期間絕緣體中的雜質(zhì)也會(huì)隨之溶解，從而進(jìn)一步降低電阻值。如果環(huán)境溫度在常溫下絕緣體表面會(huì)有凝結(jié)物的生成，加之表面污濁會(huì)降低變壓器絕緣阻值，顯然溫度無論高低對(duì)變壓器絕緣電阻試驗(yàn)都有不良影響。當(dāng)環(huán)境濕度過大時(shí)，絕緣層中的水分會(huì)受到電場(chǎng)效應(yīng)的影響而攜帶正電荷。若變壓器此時(shí)為正極性電壓水分子，則會(huì)因排斥作用向絕緣表層靠攏，導(dǎo)致絕緣體受潮并降低絕緣阻值;反之，水分子會(huì)逐漸靠近變壓器影響泄漏電流的測(cè)量。

四、 高壓試驗(yàn)中變壓器試驗(yàn)問題及故障處理方法

（一）繞組變形試驗(yàn)異常及其處理

變壓器發(fā)生近區(qū)短路時(shí)往往伴隨著巨大的短路電流和電動(dòng)力，引發(fā)繞組變形等機(jī)械損傷，進(jìn)而造成局部放電、匝間短路、絕緣損壞等，對(duì)變壓器具有較強(qiáng)的破壞力。在嚴(yán)重情況下，經(jīng)繞組變形測(cè)試儀測(cè)試后通常會(huì)發(fā)現(xiàn)繞組波形與出廠波形存在較大差異。究其原因，可能與繞組設(shè)計(jì)制作有關(guān)，如材料強(qiáng)度不足、纏繞不緊、加壓不均以及干燥不夠等，也可能與運(yùn)行有關(guān)，如出口短路頻繁相互干擾或期間發(fā)生傾斜、碰撞等。對(duì)于此類問題可以采取如下措施：（1）提升繞組的承受能力，即選用的繞組需滿足加壓均勻、纏繞緊致、同心度偏差處于允許范圍內(nèi)等質(zhì)量要求，并嚴(yán)格進(jìn)行抗短路、絕緣性等性能檢驗(yàn)，保證達(dá)標(biāo)后方可使用;（2）注意保持墊片充分干燥，遵守操作規(guī)程，盡可能地減少繞組變形和變壓器短路風(fēng)險(xiǎn)。

（二）提高變電器試驗(yàn)水平

想要保證變壓器電氣試驗(yàn)的穩(wěn)定性，必須全面提高試驗(yàn)操作人員的心理素質(zhì)，分析試驗(yàn)中變壓器可能出現(xiàn)的故障以及影響試驗(yàn)結(jié)果的因素，并制訂預(yù)防措施，從而降低試驗(yàn)過程中問題出現(xiàn)的概率。此外，試驗(yàn)操作人員要嚴(yán)格按照試驗(yàn)流程操作，保證試驗(yàn)過程的合理性，密切關(guān)注變壓器設(shè)備在試驗(yàn)中的運(yùn)行情況，確保變壓器試驗(yàn)的安全性、可靠性。

（三）直流電阻異常及其處理

如果在變壓器直流電阻測(cè)試中出現(xiàn)三相不平衡率超標(biāo)的問題，可重新接線對(duì)其中的任意兩相測(cè)試作對(duì)比，判斷是否與測(cè)試線有關(guān)。同時(shí)，考慮充電時(shí)間是否足夠，排除人機(jī)誤差后，檢查套管引出線與將軍帽是否連接氧化不牢，隨后根據(jù)實(shí)際情況解決問題。如果測(cè)試結(jié)果與以往數(shù)據(jù)偏差較大，可開展分接開關(guān)試驗(yàn)，并檢查是否為焊接不良所致。如果任意兩相直流電阻突變無規(guī)律，原因多為分接開關(guān)臟污或存在油膜等。此時(shí)，可來回多次切換分接開關(guān)，并妥善加以清理解決問題。如果某相數(shù)據(jù)小于歷史數(shù)據(jù)，除了儀器與人為原因，便是匝間短路造成的，只需進(jìn)一步檢查解決問題即可。

（四）接線處理問題

接線處理是試驗(yàn)操作人員會(huì)經(jīng)常遇到的問題。為確保接線準(zhǔn)確，相關(guān)人員必須按照試驗(yàn)操作規(guī)范嚴(yán)格制訂管理辦法和操作方案，正確檢查處理電氣高壓試驗(yàn)過程中相關(guān)設(shè)備間的接線，確保精確度，且試驗(yàn)線路接好后還應(yīng)進(jìn)行自檢、互檢避免接線失誤引發(fā)事故。

五、 結(jié)語

在開展變壓器的高壓試驗(yàn)時(shí)會(huì)遇到各種各樣的試驗(yàn)問題和故障，要想有效處理這些問題和故障，需深入分析原因，制訂針對(duì)性的解決措施。在電力系統(tǒng)中，變壓器的運(yùn)行質(zhì)量將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期對(duì)變壓器開展預(yù)防性試驗(yàn)以掌握其狀態(tài)，同時(shí)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題立即制訂整改措施，防止因處理不及時(shí)導(dǎo)致擴(kuò)大損失，必要時(shí)可應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)手段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器狀態(tài)，以減少變壓器停電帶來的影響。

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作者簡(jiǎn)介：蔡懷楠，申武龍，國(guó)網(wǎng)哈密供電公司。