電力變壓器高壓試驗技術及故障處理

李曉程

摘要：變壓器在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用，變壓器的可靠性保證了整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行。本文重點介紹在試驗室內進行變壓器試驗時，所涉及的高壓試驗技術分析和可能發(fā)生的故障處理。

關鍵詞：電力變壓器;高壓試驗技術;故障分析

引言

電力系統(tǒng)中的高壓電氣設備除承受長期工作電壓外，常受到大氣放電造成的過電壓的作用。隨著中國社會的不斷發(fā)展，電網覆蓋率逐漸提高，用戶對電網供電的可靠性和穩(wěn)定性的要求也越來越高。變壓器是電網電源的核心，也是電網提供高電源質量和穩(wěn)定電源的基本保證?；谶@些原因，需要對變壓器進行高壓試驗，以便更好的驗證變壓器的功能和性能，并及時發(fā)現(xiàn)并解決變壓器生產制造過程中的內部缺陷，以保證變壓器運行的可靠性。

1.電力變壓器高壓試驗要求及其方法的分析

1.1電力變壓器的高壓試驗要求

①為了保障變壓器的試驗環(huán)境，要求嚴格控制試驗室的環(huán)境溫度，保證變壓器絕緣系統(tǒng)的最低溫度不得低于5°C，最高溫度不得超過40°C（但絕緣試驗允許在高于40°C的情況下進行）;②試驗時，應以變壓器上層油溫作為試驗溫度。試驗前應向溫度計座內注入2/3深度以上絕緣油，插入溫度計并記取頂層油溫;③需要控制試驗室的空氣濕度，以空氣濕度不超過80%為宜。當環(huán)境濕度較大時，變壓器的外絕緣表面泄漏電流對絕緣電阻的測試結果產生較大影響。在這種情況下，應采用相應的屏蔽措施或等濕度下降后再測量;④試驗時，保證變壓器接地系統(tǒng)良好，將變壓器油箱和鐵心及夾件接地小套管可靠接地;⑤變壓器試驗過程中，試驗大廳內應設置專職監(jiān)護人員進行監(jiān)護，掌握變壓器在試驗中的運行情況。⑥變壓器加電過程中，試驗人員應聽從鈴聲指示，并觀察指示燈指示進行接線操作。當試驗人員聽到一長一短兩聲鈴聲指示，試驗指示燈變?yōu)榫G色后，先斷開電源隔離后方可對變壓器進行接線操作;接線操作完畢后，試驗人員合上電源隔離，進行一聲長鈴提醒，試驗指示燈變?yōu)榧t色后方可對變壓器進行加電試驗工作。⑦選用合適的試驗電源及機組容量。為了保證變壓器試驗所用良好電源波形，通常采用交流同步電動機拖動的同步發(fā)電機作為試驗電源，并使選用的機組容量和電壓保持在合理的范圍內。⑧此外，在轉移變壓器進出試驗室過程中，必須格外小心，以免產生灰塵堆積和污染對試驗產生影響。

1.2電力變壓器的高壓試驗方法

①試驗人員需要首先了解變壓器的技術要求，熟悉變壓器的內部結構，并按照試驗手冊進行相應的試驗;②在進行高壓試驗之前，必須檢查測試設備與變壓器的線端進行正確的接線，其連接線對地及周圍物體應根據不同的試驗電壓保持不同的絕緣距離;③打開試驗電源后，應觀察指示燈。當綠色指示燈點亮時，按開始按鈕;在紅色指示燈點亮時，等待升壓;④進行電壓調節(jié)時，要求試驗人員以恒定的速度順時針旋轉調壓手柄，使其緩慢升壓，同時仔細觀察儀器上指示器的變化。如變壓器發(fā)生試驗故障或其它緊急情況時，要求試驗人員迅速按下急停按鈕，緊急切斷試驗電源以防止事故擴大;⑤完成變壓器高壓試驗后，迅速將電壓調整為零，同時按下停止按鈕，并切開試驗電源，解開試驗的線路。

2.電力變壓器的高壓試驗技術要點

2.1試驗中的關鍵點

試驗中的關鍵點，通常有以下幾點：①在試驗期間進行接線工作中，要嚴格按照事前已經制定的方案有效執(zhí)行，不能隨意接線;②在試驗工作的初始階段，必須分析各部位的接線，提高工作的綜合性，使接線工作更容易進行。同時還須注意試品接地的可靠性。③如果在試驗過程需要使用調壓器，請首先確保其處于“零”狀態(tài)。利用調壓器實現(xiàn)升壓工作期間，需勻速旋轉手柄、緩慢升壓，并在該過程中實時觀察運轉與儀表指示變化情況。在試驗完成后，要將調壓器的電壓調節(jié)回到“零”狀態(tài)，并將供電電源切換掉。

2.2試驗數(shù)據的分析

變壓器的試驗項目很多種類，通過不同項目的試驗獲得的數(shù)據也不同。因此，分析試驗數(shù)據的過程必須是有科學性且有針對性。如果試驗項目對于變壓器具有一定的破壞性，則需要分析其在試驗過程中發(fā)出的噪聲。如果在電壓升至試驗標準電壓之后，在油箱中聽到輕微的聲音，但是電壓指示器上沒有明顯變化，則有必要降低電壓值后重新升壓進行復試。如在重復試驗中聲音消失，則也視為試驗合格。另外，對變壓器油的色譜數(shù)據進行分析，也是判斷變壓器情況的輔助方法之一。

3.電力變壓器外施耐壓試驗的要求和目的分析

3.1電力變壓器外施耐壓試驗的要求

在電力變壓器外施耐壓試驗中，為了確保試驗過程的準確性，必須按照相應的要求進行：①根據試品的容量和試驗電壓，選擇合適的試驗設備及參數(shù)，并檢查測量用儀器儀表是否在檢定有效期內;②準備好試驗記錄，根據試品的技術條件確認各線端外施耐壓的試驗電壓值，必要時要預先計算試驗電流;③檢查試品是否裝配完好，注入的絕緣油是否達到規(guī)定的油位高度。對可能積存氣體的部位（套管升高座、低電壓充油套管的頂端、有載分接開關頂蓋下部等）進行放氣，直至放氣塞流出絕緣油為止。

3.2電力變壓器外施耐壓試驗的目的分析

電力變壓器外施耐壓試驗，是考核變壓器絕緣性能的重要試驗之一。外施耐壓試驗的目的是考核變壓器的主絕緣（繞組對地和繞組之間等）能否承受規(guī)定的工頻耐受電壓。驗證產品設計結構的合理性、絕緣材料是否存在缺陷及制造工藝是否滿足要求。試驗通過之后可以保證變壓器后期的安全投運，運行中絕緣性事故發(fā)生率能得到有效減小。

4.電力變壓器在試驗過程中常遇到的故障以及解決方法

4.1變壓器內部出現(xiàn)異常聲音以及解決方法

當正常的變壓器在工作期間，電磁轉換的頻率相對穩(wěn)定，基本上不會產生異常聲音。如果在高壓試驗期間產生異常聲音，原因大致有以下幾種：變壓器過載，內部零件未擰緊，內部電壓過高，鐵心最外面的硅鋼片松動 、短路或內部接觸不良。在這些情況下，試驗人員需要根據聲音的類型和發(fā)聲部位，結合其它試驗項目綜合考慮，詳細排查變壓器內部，以便能找出問題所在。

4.2變壓器油位問題以及解決方法

在正常情況下，變壓器油位的變化應控制在一定范圍內。因此，在非人為條件下，如果油位明顯的下降，則試驗人員必須考慮變壓器在注油過程中是否存在假油位問題，而實際油面是否能達到試驗要求。如果試驗中油位明顯升高，需要考慮外部原因是否是呼吸口堵塞造成的，內部原因是否存在局部過熱問題，并根據變壓器油色譜分析結果，綜合分析以對故障進行處理。

4.3壓力釋放閥故障以及解決方法

在變壓器試驗過程中，也可能造成壓力釋放閥保護故障。如在變壓器油箱密封試驗期間，誤觸或者因為強烈的震動，都可導致壓力釋放閥的保護故障。在變壓器溫升試驗過程中，如呼吸口堵塞或者冷卻器蝶閥未開等，試驗的升溫過程也可造成壓力釋放閥的保護故障。因此，試驗前需要對變壓器各閥門狀態(tài)進行全面檢查。

結束語

電力變壓器作為電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設備，所以要求電力企業(yè)必須對電力變壓器進行高壓試驗，以確保變壓器在整個發(fā)電和供電的過程中可以安全穩(wěn)定的運行。

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