電力變壓器高壓試驗及故障處理分析

唐新宇，朱 玉，李詣烽

（南昌科晨電力試驗研究有限公司，江西 南昌 330000）

社會的發(fā)展與進步使得我國電網(wǎng)的覆蓋范圍在不斷增大，而各行各業(yè)對電力需求的逐步上升，對電網(wǎng)的日常供電穩(wěn)定性提出了更多要求。變壓器設(shè)備在整個電力設(shè)備中起到了電壓調(diào)節(jié)與維持電壓穩(wěn)定性的重要作用，因此針對變壓器安裝環(huán)節(jié)進行高壓試驗，并確保試驗環(huán)節(jié)故障定位及時性具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 變壓器高壓試驗條件分析

為確保變壓器高壓試驗環(huán)節(jié)所獲取到試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，在試驗之初就應(yīng)確保將所需的試驗條件始終控制在合理范圍內(nèi)。以環(huán)境因素為例，其對變壓器高壓試驗效果的影響較大，而之所以出現(xiàn)此種現(xiàn)象，與其所采用材料的自身絕緣特質(zhì)和溫度變化之間存在著密不可分的關(guān)系。在外部溫度提升的狀態(tài)下，變壓器自身的絕緣性能卻會隨之降低，因此要求必須將試驗的環(huán)境溫度始終控制在-20~40℃的范圍內(nèi)；此外，應(yīng)對環(huán)境濕度條件予以控制，通常應(yīng)將其濕度保持在85%以下，繼而避免出現(xiàn)外部因素過多影響最終試驗結(jié)果的現(xiàn)象[1]；粉塵以及部分氣體，同樣會對變壓器的絕緣性能造成不良影響，這就要求技術(shù)人員必須采取合適措施，以達到對不良因素的嚴(yán)控目的，提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；在變壓器高壓試驗過程中，保證所試驗電氣設(shè)備的安全性較為重要，在試驗前必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定在其中接入一定阻值的保護電阻，繼而確保一旦出現(xiàn)超出變壓器承受電壓極限的情況后，及時斷開線路避免出現(xiàn)安全事故。對于變壓器的高壓試驗來說，必須將電壓值始終控制在合理范圍內(nèi)，并確保全過程不會對變壓器額定容量造成損壞，且需要為其提供良好的運行散熱環(huán)境。

2 變壓器高壓試驗方法

作為工作人員需要依照所設(shè)計的連接圖將控制箱與引線進行連接，以維持全過程的電壓穩(wěn)定性與安全性。在將電源接通后，需要對儀器儀表指示燈予以密切關(guān)注。若綠燈亮起即可按下啟動鍵，紅燈亮起即可執(zhí)行升壓操作，且需要按順時針順序轉(zhuǎn)動手柄，要求工作人員嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范，以降低事故發(fā)生風(fēng)險[2]。完成試驗操作任務(wù)后，即要求工作人員確保將電壓進行及時調(diào)整，歸零后將停止鍵按下并斷開電源，最后將所有接線位置解開即代表確認(rèn)完成試驗任務(wù)。常見的變壓器規(guī)格（高壓試驗）見表1。

表1 常見的幾類變壓器規(guī)格（高壓試驗）

3 變壓器高壓試驗環(huán)節(jié)中的安全措施

由于變壓器高壓試驗的特殊性，使得其對于試驗人員的專業(yè)性有著極高的要求，作為操作人員必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行操作任務(wù)，繼而避免出現(xiàn)高壓試驗方面的安全問題。試驗全程需要佩戴專用的防護設(shè)備，以降低由于人為因素出現(xiàn)安全風(fēng)險后安全事故的發(fā)生幾率。針對變壓器設(shè)備進行高壓試驗前，必須提前做好一系列的準(zhǔn)備工作，例如人員調(diào)配、工具配置以及現(xiàn)場儀器安裝等，同時應(yīng)為試驗場地創(chuàng)設(shè)安全防護環(huán)境，將警示標(biāo)志擺放在場地四周以避免人員誤進入到場地出現(xiàn)安全事故。試驗全程均需要由專業(yè)人員進行現(xiàn)場巡視，以提高試驗整體安全性。在正式展開變壓器對應(yīng)高壓試驗前，必須確保所包含所有線路的連接緊密性。建議根據(jù)不同試驗?zāi)K的類型與儀器設(shè)備的具體型號，制定具有針對性的試驗方案，繼而達到匹配試驗要求的根本目的。預(yù)先的模塊試驗環(huán)節(jié)同樣是順利推進試驗進程的關(guān)鍵因素，奠定了提升高壓試驗數(shù)據(jù)結(jié)果獲取準(zhǔn)確性的堅實基礎(chǔ)。

每一個參與到變壓器高壓試驗中的人均應(yīng)確保分工的合理性，并需要在高壓試驗環(huán)節(jié)做好各個部門之間的協(xié)同工作，從而在提升試驗工作效率的同時，也確保了試驗全程的安全性與可靠性。保證線路的完整效果極為重要，這就要求作為操作人員必須在展開高壓試驗前，確保變壓器線路的連接準(zhǔn)確性，并做好將其與設(shè)備外殼的接地工作，對于變壓器來說，其繞組尾端處以及測量繞組位置，即使處于準(zhǔn)備期間也應(yīng)提前做好接地工作[3]。在高壓試驗推進過程中，升壓環(huán)節(jié)需要確保電壓升高的穩(wěn)定性，且應(yīng)仔細觀察在執(zhí)行升壓操作任務(wù)時，各類儀器儀表的變化效果。無論出現(xiàn)何種異常現(xiàn)象（例如指針?biāo)矔r波動過大、線路接頭處有電火花出現(xiàn)或是未能觀察到試驗開始時正常的儀器反應(yīng)等），均需要立即對線路做斷電處理，并進行及時檢查以降低事故發(fā)生風(fēng)險。

4 變壓器高壓試驗過程中的常見故障類型與處理方法

4.1 內(nèi)部聲音異常

在正常運行狀態(tài)下，變壓器所產(chǎn)生的電磁交流聲的頻率具有穩(wěn)定性，因此一旦發(fā)現(xiàn)在高壓試驗過程中有異常聲音出現(xiàn)，則應(yīng)從變壓器過載、外層硅鋼片未能有效夾緊、電壓過高、接線接觸不良以及零部件松動等角度對變壓器故障予以考慮。除此之外，若變壓器繞組內(nèi)部通過電流過大，也極易出現(xiàn)此類故障現(xiàn)象。所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象較為明顯，因此在對試驗環(huán)節(jié)做綜合分析時故障位置定位較為準(zhǔn)確，若能夠保證零部件更換的及時性即可快速解決相關(guān)問題。在故障發(fā)生后，操作人員能夠較為輕松的依照變壓器的運行聲音判斷是否存在故障現(xiàn)象，繼而制定具有針對性的問題解決方案[4]。需要注意的是，故障發(fā)生后在對變壓器故障部位檢查前，需要進行斷電處理，嚴(yán)禁通電過程中有操作人員接觸線路的情況出現(xiàn)。根據(jù)判斷出的故障原因，操作人員需要與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進行比對，排除故障后才可推進后續(xù)試驗進程。

4.2 自動跳閘

若發(fā)現(xiàn)在高壓試驗過程中，變壓器出現(xiàn)了自動跳閘現(xiàn)象，則要求操作人員應(yīng)根據(jù)外部線路檢查結(jié)果對故障原因予以明確。若是由于操作人員在高壓試驗環(huán)節(jié)誤操作，導(dǎo)致出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，則只需要在對儀器儀表進行復(fù)位后即可正常推進試驗進程。但若并非人為原因?qū)е庐a(chǎn)生跳閘現(xiàn)象，則要求參與到試驗的全體操作人員對線路與變壓器內(nèi)部進行檢查，從而降低由于變壓器自身原因而導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險（此類變壓器在經(jīng)過長期使用后極易產(chǎn)生電火花）。若變壓器周邊有火災(zāi)現(xiàn)象出現(xiàn)，則將自動進行自我保護動作，并通過啟動斷路器切斷線路的方式，避免電氣設(shè)備損毀。若發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)火災(zāi)時，未能自動斷開，則應(yīng)及時采取手動操作以達到斷路器斷開目的，其也是在出現(xiàn)火災(zāi)情況后針對變壓器設(shè)備進行及時操作的前提條件。常見套管破損現(xiàn)象（變壓器設(shè)備自動跳閘）如圖1所示。

圖1 常見套管破損現(xiàn)象（變壓器設(shè)備自動跳閘）

4.3 油位過高或過低

若變壓器設(shè)備處于正常工作狀態(tài)下，其油位也將會被始終控制在規(guī)定的合理范圍內(nèi)，但仍需依照試驗的實際情況對油位予以調(diào)整。因此，在實際的高壓試驗環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)變壓器設(shè)備有明顯的油位變化情況，則需要操作人員對變壓器是否存在漏油現(xiàn)象予以判斷。以油位有明顯上升為例，則應(yīng)首先對環(huán)境溫度因素予以考慮，判斷是否由于溫度急劇變化而出現(xiàn)油位不正常上升或下降現(xiàn)象。若可以將環(huán)境因素排除，則作為操作人員首先需要對呼吸管以及油標(biāo)管進行檢查，從而明確是否在運行環(huán)節(jié)存在堵塞現(xiàn)象。此外，應(yīng)聯(lián)系結(jié)構(gòu)的實際檢查情況落實處理方案，從而保證變壓器設(shè)備在正常使用時維持其穩(wěn)定性與安全性。

4.4 瓦斯保護與繞組故障

導(dǎo)致出現(xiàn)瓦斯保護故障的原因較多，例如油位過低、回路故障等。一旦產(chǎn)生瓦斯保護故障現(xiàn)象，作為操作人員首先需要對變壓器進行全面檢查以幫助明確故障發(fā)生的主要原因。此外，應(yīng)確保故障排除的及時性，確認(rèn)檢驗合格后才能投入到正式使用過程中；繞組故障的發(fā)生頻率同樣較高，產(chǎn)生繞組故障后就應(yīng)及時檢查變壓器的運行狀態(tài)，繼而制定及時排除短路或繞組接地等故障的解決方案。如此，才能進一步提升變壓器設(shè)備的運行穩(wěn)定性與安全性，為充分滿足各行各業(yè)對于電力供應(yīng)質(zhì)量與穩(wěn)定性的需求提供完備條件。試驗中變壓器設(shè)備繞組燒毀，如圖2所示。

圖2 試驗中變壓器設(shè)備繞組燒毀

5 結(jié)束語

綜上所述，對于變壓器設(shè)備來說，制定并及時落實切實可行的高壓試驗方案極為重要。因此，在推進高壓試驗進程的過程中，必須嚴(yán)控周邊環(huán)境因素，繼而降低由于環(huán)境因素對高壓試驗結(jié)果造成不良影響。從操作人員角度來看，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行高壓試驗操作任務(wù)，繼而提升高壓試驗環(huán)節(jié)的整體穩(wěn)定性與安全性，維持變壓器的正常運行狀態(tài)，從而確保最大程度地滿足不同電網(wǎng)運行階段對電能質(zhì)量與穩(wěn)定性的相關(guān)要求。