談電力變壓器高壓試驗技術及故障診斷分析

翟亮

摘要：我國社會經濟發展十分迅速，人們生活生產中對電能的需求不斷增大，對供電的質量也提出了更高的要求。但是，在實際的運行過程中，電力系統出現故障的情形時有發生，其中變壓器作為電力傳輸的核心，保證其使用穩定性具有重要意義。變壓器的試驗是為了在檢修時確定變壓器是否存在故障，并針對問題采取相應有效的措施，故在本文中主要對電力變壓器高壓試驗技術及故障診斷進行了詳細的分析與探討，以供參考。

關鍵字：電力變壓器；高壓試驗技術；故障診斷；

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

前言：在電力系統中，電力變壓器作為一個重要的設備，其運行是否穩定、可靠直接決定了電網的運行是否安全，及時地排除電力變壓器故障，有利于降低電網事故的產生幾率，提高供電質量，保證社會經濟的健康、穩定發展。在實際的工作中，主要依靠高壓試驗，實現對變壓器的檢測，從而及時發現問題、解決問題，本文即對此做了具體的論述。

一、電力變壓器電氣高壓試驗的技術要點分析

1、 提前做好相關準備工作

在對電力變壓器進行電氣高壓試驗之前，有以下幾點準備工作要完成：

（1）修前資料的準備。包括被試變壓器以往的試驗數據、試驗前存在哪些缺陷等。

（2）檢查變壓器的安全措施和技術措施是否符合現場實際。

（3）試驗電源的接取。變壓器的試驗（主要是耐壓、局放的試驗）所需要的電源容量大，其所選取的電源空開必須能，滿足要求；而其二次電流較高，這就要求低壓側的電源線截面夠大，能通過試驗中二次電流而不會發熱過度。

（4）溫度、濕度的讀取。在濕度過高時是不能進行高壓試驗的；對于變壓器的絕緣、繞組直流電阻的測量而言，不同溫度下的測量值是不同的。所以，必須嚴格地讀取試驗過程中的濕度和繞組周圍的油溫（油浸變壓器）。

（5）如果進行的是耐壓試驗，試驗所用設備中升壓變壓器容量應根據被測變壓器的容量來決定。如果容量太小，施壓時因泄漏電流劇增會造成變壓器輸出電壓明顯降低，影響對測試結果的正確判斷。

2、變壓器高壓試驗中應注意的幾個方面

一般來說，在進行電力變壓器高壓試驗時，有以下幾個步驟需要注意：

（1）進行試驗接線時，一定要嚴格按照試驗方案上的原理進行接線。

（2）在進行電力變壓器高壓試驗之前，一定要對各個部分的接線進行全面仔細的檢查，確保每部分接線都接觸良好，并且試驗儀器金屬外殼的可靠接地。

（3）對有調壓器的設備，還應確保其已經調整到“零”的位置。用調壓器升壓時，對調壓器的手柄應進行勻速的旋轉，緩慢的進行升壓，并且對試品運轉和儀表指示的變化情況進行觀測，在必要的情況下，還需要做好數據記錄工作。在完成試驗時，應該將調壓器電壓調整到零位后，才能按下停止按鈕，將電源切斷。

3、試驗過程中的數據分析

變壓器普通試驗的數值應符合規程及廠家要求，如果不是初次試驗，其數值變化量還應滿足規程要求。變壓器的破壞性試驗，如耐壓、局放試驗，在試驗過程中除了要注意所得數據外，還應結合試驗過程所發出的聲響進行分析。當電壓升到規定的試驗電壓后，若油箱內有輕微局部放電聲（如吱吱聲）但指示表計沒有變化，則應將電壓下降后再次升壓復試，若復試中放電聲消失，則認為試驗正常。若復試中仍有放電聲，則應停止試驗。待采取措施（例如加熱、濾油、真空處理或進行干燥）后，再進行試驗。在加壓時，若試驗表計有明顯變化或有瓦斯氣體排出等現象，則應立即停止試驗，對變壓器進行吊芯檢查（或檢修），待消除放電原因后，再進行試驗。

二、高壓試驗中變壓器試驗問題和處理辦法

隨著城市化水平的提高， 人們對電力資源的需求量也在不斷增加，這就導致電力系統的負荷大幅度的加大，最終導致電力系統電氣設備在運行的過程中容易出現故障。因此，必須要對這些故障問題出現的原因進行具體分析，并采用相應的處理方法來對其進行解決。其中導致高壓試驗變壓試驗出現問題的原因主要有溫度、升壓速度、電壓以及鐵心接地等方面。

1、 溫度問題和處理辦法

溫度是影響電力系統各種試驗的重要因素，對常處于高壓環境下的電力設備要保證適宜的溫度， 對變壓器高壓試驗也一樣。變壓器試驗過程中，要保證合適的溫度，對溫度進行適當的處理，保證該合適溫度能夠在試驗過程中恒定，確保試驗的科學、準確。若溫度沒有良好的控制或是溫度根本不適宜進行試驗，則會對絕緣電阻產生相當大的影響，最終影響試驗的準確性。經研究發現， 變壓器絕緣物質的吸收比是根據溫度的不同而變化的，當溫度升高時，對于那些干燥絕緣的變壓器其吸收比一般隨溫度升高而升高， 當溫度升高到一定程度（30～40℃）時其吸收比將會達到一定的極限，如果溫度繼續升高其吸收比將會下降，相反對于那些受潮絕緣的變壓器來說其吸收比會隨著溫度的升高而逐漸降低。綜上所示， 導致這種結果的原因為： 在穩定的環境條件下，分析、離子的運動會隨著溫度的升高而加快，較高的試驗溫度會使絕緣電阻內部分子、離子加劇運動，絕緣電阻中導電性能增加、極化情況明顯，設備絕緣電阻不斷降低。同時，在試驗中，若溫度不斷上升，設備絕緣層的雜質將逐步溶解，促使絕緣電阻的電阻值降低。另外，若試驗中發生漏電狀況或是絕緣電阻表面雜物較多，也會造成設備的絕緣電阻的電阻值降低。因此，在進行絕緣電阻實驗時，要保證試驗的有效溫度，控制該溫度保持恒定，并保證設備絕緣表面的干凈，以保證試驗的準確性。

2、升壓速度問題和處理辦法

從理論上講，泄露大電流是變壓器的特質，升壓速度與其沒有任何關聯，但在實際應用中，測量值卻受到升壓速度的影響。高壓試驗下的絕緣試驗，若用微安表測量泄露電流，測得數值并不是真實的泄露電流值， 由于在測量過程中吸收了合成電流，受到升壓速度的影響，與真實泄露電流值存在較大的偏差，尤其是電力系統在高壓試驗中，升壓速度對泄露電流的測量影響更加明顯。對高壓試驗中的變壓器絕緣試驗，微安表的讀數通常在一定的升壓時間段后，所以，若沒有控制好升壓的速度，就會導致微安表中泄露電流讀數值的不正確。一般情況下，在高壓試驗中的變壓器絕緣試驗，如果升壓速度逐漸上升，得到的微安表讀數，即泄露電流值偏??；如果升壓速度快速上升，得到的微安表讀數，即泄露電流值偏大。而且，容量大的變壓器的吸收合成電流的現象更明顯。所以，在高壓試驗下的變壓器絕緣試驗中， 由于試驗存在一定的危險性，并且試驗結果受升壓速度的影響，電力人員要嚴格掌握方法、技巧，控制升壓速度，耐心測量，以防由于試驗條件不精準導致的實驗結果偏差，保證測得泄露電流數值的真實、準確。

3、電壓極性問題和處理辦法

在對變壓器進行高壓絕緣測試過程時， 電壓極性的變化會對高壓絕緣測試產生一定程度的影響， 尤其是變壓器在工作過程中，若相關設備的絕緣層發生受潮現象，將會導致設備的絕緣層發生水解作用，并產生較多的正極電荷附著在上面，給相關設備的繞組加上一定的正電壓， 將會降低泄漏電流的測量結果。相反，相關設備的繞組加上一定的負電壓時會增加設備的泄漏電流值。除此之外，如果高壓測試變壓器時將外壓電壓值控制在試驗電壓的60～80%時，這時電壓的極性會對高壓測量試驗的泄漏電流產生較大的影響。這樣的現象在設備絕緣層受潮的時候最易出現，并且影響程度也是最大的。針對電壓極性對高壓試驗中變壓器的影響這一問題，首先要采取措施加強設備防潮性能的控制， 降低電壓極性對泄漏電流的影響，進而提高變壓器整體設備的絕緣性能，提高電力系統的穩定性。4、鐵芯接地問題和處理辦法

對變壓器設備進行高壓絕緣試驗時， 鐵芯的接地情況會對其測量結果產生一定的影響， 嚴重的時候甚至影響整個電力系統的正常運行。在對變壓器設備進行絕緣測試時，要對設備鐵芯的接地問題給予足夠的重視， 如果未對其進行合理的處理，那么將會導致變壓器的鐵芯出現不同程度的電容問題，增加了變壓器設備中鐵芯的抗容，使設備的鐵芯電壓增大，影響了變壓器絕緣的試驗，導致結果存在一定的誤差。鐵芯接地不僅會對變壓器絕緣測試產生影響， 還會對其它設備產生一定的影響：

（1）在進行變壓器高壓絕緣測試時，設備的鐵芯沒有有效的實現接地，這時試驗過程中電壓升高時，會導致變壓器設備電壓升高，進而引起泄漏電流的測量結果變大。

（2）如果鐵芯未能有效的接地， 對變壓器電阻進行高壓測試過程中會引起變壓器設備的絕緣電阻值升高。

（3）在高壓測試時，鐵芯未接地，極易導致變壓器設備的吸收比降低。因此在高壓下進行變壓器測試時要保證相關設備的鐵芯實現有效的接地， 進而保證電力系統安全、可靠運行。

總之，電力變壓器高壓試驗，試驗條件、方法和內容一定要科學、合理，同時還要做好試驗報過程中的安全設計，確保試驗中能夠順利進行操作，確保能夠通過試驗獲得準確的數據支持，從而對變壓器的各項性能進行有效的判斷，確保變壓器能夠安全、穩定的運行。

參考文獻：

[1]樊曉芹. 淺析電力變壓器高壓試驗技術[J]. 中國電力教育,2013,29:220-221.

[2]叢林海. 淺論電力變壓器高壓試驗技術[J]. 電子制作,2013,20:68.

[3]何海川,郭培恒,耿坤. 變壓器高壓試驗方法及故障處理[J]. 科技創新與應用,2013,21:147.

[4]秦栗. 電力變壓器高壓試驗及故障處理[J]. 電子測試,2013,17:106-108.

[5]王瑞君. 電力變壓器狀態檢修及故障診斷方法研究[D].華北電力大學,2013.

[6]高駿. 電力變壓器故障診斷與狀態綜合評價研究[D].華中科技大學,2011.