電力變壓器高壓試驗研究分析

王豫

泰州市創業水電安裝服務有限公司 225300

摘要：通過對電力變壓器的簡述和高壓試驗的簡述，說明了電力變壓器高壓試驗的重要性，并具體從溫度和濕度、電壓極性與泄漏電流關系、升壓速度等幾個因素分析對電力變壓器高壓試驗影響，并對高壓試驗采取的安全措施和使用變壓器的注意事項等進行具體的闡述。

1、電力變壓器簡述

在電氣設備中，電力變壓器是一種將交流電壓變成頻率一致的一種或幾種不同數值的重要設備。其原理是由一次繞組的交流電產生的交變磁通通過鐵芯導磁，二次繞組就會產生感應電動勢。

選擇電力變壓器時，要注意其額定容量等相關參數，空載損耗值越小，就會越節能。目前常用的電力變壓器主要有干式變壓器、非晶態合金鐵芯變壓器等。而非晶態合金鐵芯變壓器是目前最受歡迎的變壓器之一，其節能效果較其他變壓器相比，可減少75%的空載損耗值，既節能又環保，是不可缺少的電力設備。

為什么需要電力變壓器呢？變壓器主要應用于交流電壓、電流等交換，主要是交流電流通入后產生磁通，進而產生感應電壓。在輸電的過程中，電力行業要減少輸電線路的消耗，從而達到節約和最大的經濟效益。因此，高電壓遠距離才會使輸電線路的電流盡可能達到最小值。從安全角度和節約成本角度出發，電力變壓器必須要走向輸電行業的“征途”。當正常供電后，變壓器還要負責“降壓”，從而維護正常電力設備的運行，以免因電壓過高造成設備事故。

2、電氣高壓試驗簡述

為什么要進行電氣高壓試驗呢？電氣設備的絕緣性能是否良好，功能是否正常，直接關系到設備能否安全運行，因此要做相關的試驗來確保電氣設備的安全。許多電氣設備都需要做高壓試驗，如開關、變壓器、避雷器、傳感器等。其中，對電力變壓器的高壓試驗則是本文研究的重點。

局部放電試驗是電氣高壓試驗中的一種非破壞性試驗，其原理就是將預激磁電壓降到局部放電試驗電壓，變壓器高壓試驗主要就是以Um為預激磁電壓的局部放電試驗。這種預激磁電壓所激發的放電量不會持續太久，但是卻使得變壓器可以正常安全的運行。

變壓器的高壓試驗有多種，如介質損耗和電容試驗、直流泄漏電流試驗、空載損耗和負載損耗試驗、直流電阻試驗等十余種。試驗過程中需要用屏蔽的方法來進行，由于環境中的溫度和濕度的問題會影響試驗數據的準確性，因此屏蔽之后的試驗數據才會更加準確。

3、電力變壓器高壓試驗影響因素分析

高壓試驗能否可行和數據準確程度與電力變壓器的安全性息息相關，那么影響高壓試驗的因素有哪些呢？

3.1濕度和溫度

3.1.1濕度

本文之前已經提到過，變壓器的高壓試驗必須要在屏蔽的條件下進行?？諝獾臐穸葧绊懺囼灁祿臏蚀_性。因為測量的數據不可能通過一次試驗就可以結束，需要反復測驗，拿出數據跟歷史數據或標準數據做比較，空氣的濕度越大，測量的結果就越不準確，因此濕度是影響高壓試驗的一個主要原因之一。

3.1.2溫度

溫度對試驗的影響主要來自變壓器的材料對溫度的敏感度。由于變壓器的材料是絕緣性的，溫度越高絕緣性能就越差，導致絕緣電阻阻值降低。其原理如下：

1）分子和離子的無規則運動。分子的無規則運動的主要原因之一就是溫度的影響，溫度越高，分子運動越劇烈。同樣作為微觀角度的離子，在絕緣電阻中也會隨著溫度的升高而運動加快。電阻極性增大，阻值降低。

2）水分溶解。絕緣電阻中存在的水分將伴隨著溫度的升高而溶解電阻內部物質使其電阻變小。

一般情況下，絕緣電阻的阻值與溫度成反比，這也就是為什么試驗中需要屏蔽的原因。另外在試驗中，要保持絕緣電阻的表面清潔，否則也會導致測量誤差。還要注意的是，對于干變壓器而言，其絕緣電阻的阻值在溫度達到40度以前是與溫度的變化是成正比的。

3.2電壓極性與泄漏電流關系

根據變壓器繞組的極性不同，電阻內水分含量的變化均有所不同。如果極性是正極，那么具備正電荷的水分子會受到排斥，從而導致水分減少，內部電流就會較少，流失的電流就會相對增多；如果極性是負極，水分會增多，內部電流通過就會增大。而這一切的源頭就是變壓器受潮。受潮的變壓器所測量的電流數據是不準確的，因此高壓試驗最好選用新的變壓器，從而可以得到準確的數據。

3.3升壓速度

泄漏電流是受潮后通過的電流，泄漏電流的產生是與空氣溫度、濕度、電壓、絕緣子表面的雜質等共同作用的結果。那么，升壓速度到底對泄漏電流有沒有影響？實際上，升壓速度對泄漏電流是有一定影響的。經過大量的測量研究表明，泄漏電流的實際測量在升壓速度的影響下和理論值會有一定的差別，尤其是在大容量的變壓器中，這種差別會更加明顯。

4、高壓試驗采取的安全措施

4.1由專業人員負責

變壓器的高壓試驗，安全問題必須放在首位，絕對不能麻痹大意，這樣很容易造成人員傷亡。在試驗中，必須要認真、正確對待，由專業人員負責連接電路和加壓，必須避免因工作疏忽導致的設備事故和更嚴重的事故發生。

4.2做好準備工作

高壓試驗之前，必須要做好準備工作。嚴格按照程序和規定執行，四周準備好防護安全網，在網上貼上警告牌證明此地為高壓場所，閑雜人等不準入內，并在安全網附近派專人把守，以免造成嚴重的后果。

4.3分工必須明確

進行試驗時，必須需要兩個以上的人互相配合，一個人是負責人，其余人負責配合工作，要做到合理分工，各司其職，同時要擁有非常強烈的安全防護意識，不能讓不熟悉試驗流程的人來擔當工作，以免造成事故。各崗位的人負責工作之后，負責人要進行細致周到的檢查工作，不能放過任何細節，如檢查高壓接線是否正確等。確定所有工作安全無誤之后，再撤離安全網以外，所有人都必須保證撤離方可結束檢查。

4.4試驗設備的檢查

試驗的相關設備檢查必須要認真仔細，如設備的容量、儀表的量程和開關、插頭等；連接設備的連線要做好標記，以免發生接線錯誤。

4.5準備工作完成后合閘

當所有準備工作就緒后，總負責人需要發出明確的“合閘”指令后，由專門人員合上開關。

4.6試驗過程中

試驗過程中，所有參與者必須要全身心投入到試驗中，不能馬虎大意，不能放松心態，更不能交頭接耳和若無其事。負責人要指揮協調，如遇突發事件可以冷靜處理。

4.7試驗結束后的清理和檢查

試驗結束后，要小心拆除安全網和各種設備線路，并仔細檢查現場是否有未拆除的設備和其他安全隱患。

5、高壓試驗變壓器使用的注意事項

5.1接好線路

根據試驗接好工作線路后，還要將變壓器和操作系統外殼接地。同時高壓繞組的尾端和測量繞組的尾端也要安全接地。

5.2升壓過程

在調壓器調到零后合上開關開始勻速升壓，直到升到額定電壓位置，同時注意觀察儀表的指針位置和試驗設備的現狀。一旦有異常，立刻斷電，再作檢查。

6、變壓器鐵芯必須接地

6.1變壓器鐵芯的作用

首先我們要了解變壓器鐵芯的作用。變壓器鐵芯的主要材料是硅鋼，通過硅鋼可以產生強大的電磁感應。變壓器在交流電流下工作，其線圈里的交變電流產生的磁通通過鐵芯產生感應電流，硅鋼的作用就是攔截感應電流，以至于鐵芯不會因為感應電流過大而出現發熱的現象。

6.2鐵芯接地

在高壓試驗中，必須要將鐵芯接地，根據鐵芯的工作原理，不難想象，如果不將鐵芯接地就會有觸電的可能。

7、結束語

在任何試驗中，安全永遠是一個不可忽視的主題。而對于高壓試驗來說，由于需要工作人員親自操作，便會涉及到更多的安全因素。這就需要參與到試驗中的人員必須要清楚自己所負責的范疇和試驗的目的，盡職盡責，安全為主，用心檢查，提高測量精確度。試驗總負責人要親自指揮，分配有度，要將試驗前的準備工作、設備檢查工作、試驗過程中的關鍵環節的控制以及試驗結束后的現場清理工作做到最好，這樣才能測到準確的數據，更深入了解變壓器的問題，提高電氣設備的可靠性。