變壓器試驗(yàn)的研究與分析

宋杰

[摘 要]：變壓器在生產(chǎn)以及使用過程中會(huì)出現(xiàn)一些小的問題，因此就有必要對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)分析，這樣可以驗(yàn)證是否符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，還能發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，通過發(fā)現(xiàn)問題繼續(xù)提高生產(chǎn)工藝，保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

[關(guān)鍵詞]：變壓器 試驗(yàn) 方法 結(jié)果分析

一、變壓器試驗(yàn)的方法

1、試驗(yàn)方法的分類

（1）、變壓器耐壓試驗(yàn)

變壓器耐壓試驗(yàn)也被稱為絕緣試驗(yàn)，具體的分類包括了外施耐壓、沖擊耐壓以及感應(yīng)耐壓等。外施耐壓試驗(yàn)指的是對(duì)變壓器進(jìn)行一分鐘左右的高壓試驗(yàn)，用來測試不同的繞組之間以及繞組和接地之間的絕緣性能，這是作為考核主絕緣性能的主要試驗(yàn)之一，因此適用于全部絕緣的變壓器。沖擊耐壓則分為兩部分，一是雷電沖擊以及操作波的沖擊，前者包括了全波和截波沖擊，這幾種試驗(yàn)一般都是交替進(jìn)行的，因此，包括了一個(gè)截?cái)嘤玫难b置。最后的感應(yīng)試驗(yàn)則指的是利用高壓繞組的開路，對(duì)低壓側(cè)加100～250Hz的電壓的耐壓性試驗(yàn)，由于頻率高，因此可以測試變壓器的縱向絕緣能力。

（2）、變壓器沖擊試驗(yàn)

對(duì)于新投入的變壓器，需要進(jìn)行一定的沖擊試驗(yàn)，用來確保安全性，沖擊試驗(yàn)一般指的是空載狀態(tài)下的全電壓沖擊試驗(yàn)。其目的包括：檢驗(yàn)變壓器的回路絕緣是否完好，是否存在缺陷，若有缺陷就會(huì)被電壓擊穿；檢驗(yàn)變壓器的差動(dòng)是否保護(hù)的很好，勵(lì)磁涌流的衰減時(shí)期一般會(huì)造成誤動(dòng)，使變壓器不能正常運(yùn)行；最后可以用來考察變壓器機(jī)械方面的強(qiáng)度，如果出現(xiàn)異音，就應(yīng)該馬上停止操作。

（3）、變壓器空載以及短路試驗(yàn)

空載試驗(yàn)是在變壓器空載運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下測定其電流以及損耗狀況，空載試驗(yàn)可以在變壓器任何一面進(jìn)行，一般情況選擇將額定的電壓（正弦）加在低壓的線圈上面，而高壓的一面則是開路狀態(tài)。短路試驗(yàn)的操作方法一般是將高壓一側(cè)的線圈接在電源上，而直接短接低壓一側(cè)的線圈，由于短路時(shí)的阻抗非常小，要避免過大的短路電流造成變壓器損壞，就需要在低電壓情況下進(jìn)行試驗(yàn)。

2、不同實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的不同影響

（一）、耐壓試驗(yàn)的影響

耐壓試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)要求在電源的電壓達(dá)到較低值時(shí)才可以合閘，試驗(yàn)電源的電壓在40%左右時(shí)，升壓的速度可以自主掌握，而一旦達(dá)到了規(guī)定的電壓時(shí)，就必須迅速切斷到20%左右。由此可以看出來，耐壓試驗(yàn)會(huì)在測定擊穿電壓時(shí)造成測量值的不確定以及測量值的偏低，得不到準(zhǔn)確的結(jié)果。

（二）、沖擊試驗(yàn)的影響

沖擊電壓試驗(yàn)是在全電壓的情況下進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，過電壓的幅度可以達(dá)到4倍左右的相電壓，電流值一般會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到6～8倍的額定值，而且勵(lì)磁涌流的衰減速度特別快，在1s以內(nèi)就可以降低到0.5倍一下的額定電流值，因此，這種試驗(yàn)往往測定出的擊穿電壓值較高，時(shí)間段，電壓高造成測定時(shí)不好把握一瞬間的電壓值。

（三）、空載及短路試驗(yàn)影響

空載試驗(yàn)是為了測定變壓器在空載運(yùn)行時(shí)的電流值，為了很好的測定出損耗隨著電壓的變化情況，就必須控制外部施加的電壓值，這也就可以在很大程度上更詳細(xì)的測定出擊穿電壓的準(zhǔn)確值，雖然耗時(shí)較長，但是可以有精確度的保證。短路試驗(yàn)大致也相同，電流值一般控制在0.1～1.2倍的額定電流之間，由于外施的電壓值不高，因此可以在試驗(yàn)中慢慢的調(diào)節(jié)電壓值，擁有一定的準(zhǔn)確度。

3、現(xiàn)狀調(diào)查

參考了相關(guān)的電力資料以及調(diào)查分析后，筆者了解到，我國的大部分電力行業(yè)，特別是相關(guān)的安裝、供電系統(tǒng)都是采取的短路或者空載試驗(yàn)方法來測定擊穿電壓的準(zhǔn)確值，同時(shí)還會(huì)在此基礎(chǔ)上參考變壓器油的擊穿電壓的具體試驗(yàn)方法，在此基礎(chǔ)上忽略DL/T429—1991方法的某些注釋內(nèi)容。

二、變壓器的電氣試驗(yàn)

1、電氣試驗(yàn)的分類

1.1、直流電阻實(shí)驗(yàn)：變壓器直流電阻實(shí)驗(yàn)主要是用來檢查內(nèi)部引線、導(dǎo)線以及焊接、斷股、接頭等部位的質(zhì)量問題。更重要的是用來判斷直流電阻的平衡問題以及調(diào)壓開關(guān)的檔位是否有效。這類實(shí)驗(yàn)關(guān)系著變壓器能否安全運(yùn)行。一般情況下實(shí)驗(yàn)各相的測得的差值小于平均值的2%，各線的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差值不小于1%屬于正常范圍。

1.2、絕緣油實(shí)驗(yàn)：絕緣油的作用是為了冷卻、絕緣和滅弧，在變壓器運(yùn)行中會(huì)受到各種因素的影響（包括高溫、氧氣、濕度、電場等），這些都會(huì)導(dǎo)致絕緣油的性能降低，使之不能完全發(fā)揮自己的作用，因此需要對(duì)其進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)。例如一些介質(zhì)損耗、擊穿電壓實(shí)驗(yàn)等，其有效性主要受到自于送檢、化驗(yàn)等過程中分散性影響。

1.3、吸收比實(shí)驗(yàn)、絕緣電阻和計(jì)劃指數(shù)實(shí)驗(yàn)：絕緣電阻、極化指數(shù)或者吸收比能夠很靈敏的檢測出變壓器內(nèi)部的絕緣情況，還可以檢查出整體的受潮情況、部件的臟污或者受潮和貫穿性的缺陷（如變壓器內(nèi)部有金屬接地、瓷件出現(xiàn)破損、引線接殼等）。為了避免繞組上面電荷對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，需要在測量之前將外殼和繞組短路以充分放電，時(shí)間不得少于2分鐘。一般符合要求的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是：絕緣電阻大于出廠時(shí)的實(shí)驗(yàn)值的70%；吸收比在10～30攝氏度的條件下不得低于1.3；極化指數(shù)大于1.5.

1.4、交流耐壓試驗(yàn)：這種試驗(yàn)是檢驗(yàn)變壓器最為直接和有效的手段，很直接的就可以發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣部分中存在的一些缺陷，譬如：主絕緣部分受潮、繞組出現(xiàn)松動(dòng)、引線的距離不夠、繞組的絕緣部分含有雜質(zhì)以及油中出現(xiàn)氣泡或者雜物等，交流耐壓實(shí)驗(yàn)在這方面的檢測能力十分突出。

2、電氣試驗(yàn)的重要性

2.1 在變壓器調(diào)試好了之后，投入運(yùn)行之前，電氣試驗(yàn)的主要目的是為了驗(yàn)證變壓器從出廠以后，在運(yùn)輸、安裝以及調(diào)試過程中質(zhì)量是否保證的很好，電氣試驗(yàn)是這些數(shù)據(jù)分析的主要依據(jù)之一。

2.2、多個(gè)不同的電氣試驗(yàn)結(jié)合在一起，同時(shí)進(jìn)行，可以將多種數(shù)據(jù)有效的結(jié)合在一起，提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3、局部的放電測量一直以來都是診斷變壓器故障的利器，這些方法在不斷地發(fā)展與拓展中，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣試驗(yàn)在提供可靠供電、及時(shí)準(zhǔn)確的判斷變壓器故障方面等方面的作用已經(jīng)越來越明顯。

三、總結(jié)

通過不同試驗(yàn)測定變壓器油的擊穿電壓，可以發(fā)現(xiàn)，影響測定值的因素包括很多，原因較為復(fù)雜，需要進(jìn)行一定的試驗(yàn)方法改進(jìn)，統(tǒng)一確定試驗(yàn)的流程，合理、正確的處理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)才能更進(jìn)一步的提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，最終才能得到最可靠的結(jié)果。

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