電力變壓器高壓試驗(yàn)研究分析

王豫

泰州市創(chuàng)業(yè)水電安裝服務(wù)有限公司 225300

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

1、電力變壓器簡述

在電氣設(shè)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(shù)值的重要設(shè)備。其原理是由一次繞組的交流電產(chǎn)生的交變磁通通過鐵芯導(dǎo)磁，二次繞組就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

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

為什么需要電力變壓器呢？變壓器主要應(yīng)用于交流電壓、電流等交換，主要是交流電流通入后產(chǎn)生磁通，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在輸電的過程中，電力行業(yè)要減少輸電線路的消耗，從而達(dá)到節(jié)約和最大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，高電壓遠(yuǎn)距離才會使輸電線路的電流盡可能達(dá)到最小值。從安全角度和節(jié)約成本角度出發(fā)，電力變壓器必須要走向輸電行業(yè)的“征途”。當(dāng)正常供電后，變壓器還要負(fù)責(zé)“降壓”，從而維護(hù)正常電力設(shè)備的運(yùn)行，以免因電壓過高造成設(shè)備事故。

2、電氣高壓試驗(yàn)簡述

為什么要進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)?zāi)兀侩姎庠O(shè)備的絕緣性能是否良好，功能是否正常，直接關(guān)系到設(shè)備能否安全運(yùn)行，因此要做相關(guān)的試驗(yàn)來確保電氣設(shè)備的安全。許多電氣設(shè)備都需要做高壓試驗(yàn)，如開關(guān)、變壓器、避雷器、傳感器等。其中，對電力變壓器的高壓試驗(yàn)則是本文研究的重點(diǎn)。

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

變壓器的高壓試驗(yàn)有多種，如介質(zhì)損耗和電容試驗(yàn)、直流泄漏電流試驗(yàn)、空載損耗和負(fù)載損耗試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)等十余種。試驗(yàn)過程中需要用屏蔽的方法來進(jìn)行，由于環(huán)境中的溫度和濕度的問題會影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此屏蔽之后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)才會更加準(zhǔn)確。

3、電力變壓器高壓試驗(yàn)影響因素分析

高壓試驗(yàn)?zāi)芊窨尚泻蛿?shù)據(jù)準(zhǔn)確程度與電力變壓器的安全性息息相關(guān)，那么影響高壓試驗(yàn)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(jīng)提到過，變壓器的高壓試驗(yàn)必須要在屏蔽的條件下進(jìn)行?？諝獾臐穸葧绊懺囼?yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因?yàn)闇y量的數(shù)據(jù)不可能通過一次試驗(yàn)就可以結(jié)束，需要反復(fù)測驗(yàn)，拿出數(shù)據(jù)跟歷史數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)做比較，空氣的濕度越大，測量的結(jié)果就越不準(zhǔn)確，因此濕度是影響高壓試驗(yàn)的一個(gè)主要原因之一。

3.1.2溫度

溫度對試驗(yàn)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(dǎo)致絕緣電阻阻值降低。其原理如下：

1）分子和離子的無規(guī)則運(yùn)動。分子的無規(guī)則運(yùn)動的主要原因之一就是溫度的影響，溫度越高，分子運(yùn)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(yùn)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(nèi)部物質(zhì)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(yàn)中需要屏蔽的原因。另外在試驗(yàn)中，要保持絕緣電阻的表面清潔，否則也會導(dǎo)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(dá)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(guān)系

根據(jù)變壓器繞組的極性不同，電阻內(nèi)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(dǎo)致水分減少，內(nèi)部電流就會較少，流失的電流就會相對增多；如果極性是負(fù)極，水分會增多，內(nèi)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(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的，因此高壓試驗(yàn)最好選用新的變壓器，從而可以得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

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(chǎn)生是與空氣溫度、濕度、電壓、絕緣子表面的雜質(zhì)等共同作用的結(jié)果。那么，升壓速度到底對泄漏電流有沒有影響？實(shí)際上，升壓速度對泄漏電流是有一定影響的。經(jīng)過大量的測量研究表明，泄漏電流的實(shí)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(yàn)采取的安全措施

4.1由專業(yè)人員負(fù)責(zé)

變壓器的高壓試驗(yàn)，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(yàn)中，必須要認(rèn)真、正確對待，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)連接電路和加壓，必須避免因工作疏忽導(dǎo)致的設(shè)備事故和更嚴(yán)重的事故發(fā)生。

4.2做好準(zhǔn)備工作

高壓試驗(yàn)之前，必須要做好準(zhǔn)備工作。嚴(yán)格按照程序和規(guī)定執(zhí)行，四周準(zhǔn)備好防護(hù)安全網(wǎng)，在網(wǎng)上貼上警告牌證明此地為高壓場所，閑雜人等不準(zhǔn)入內(nèi)，并在安全網(wǎng)附近派專人把守，以免造成嚴(yán)重的后果。

4.3分工必須明確

進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須需要兩個(gè)以上的人互相配合，一個(gè)人是負(fù)責(zé)人，其余人負(fù)責(zé)配合工作，要做到合理分工，各司其職，同時(shí)要擁有非常強(qiáng)烈的安全防護(hù)意識，不能讓不熟悉試驗(yàn)流程的人來擔(dān)當(dāng)工作，以免造成事故。各崗位的人負(fù)責(zé)工作之后，負(fù)責(zé)人要進(jìn)行細(xì)致周到的檢查工作，不能放過任何細(xì)節(jié)，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(wǎng)以外，所有人都必須保證撤離方可結(jié)束檢查。

4.4試驗(yàn)設(shè)備的檢查

試驗(yàn)的相關(guān)設(shè)備檢查必須要認(rèn)真仔細(xì)，如設(shè)備的容量、儀表的量程和開關(guān)、插頭等；連接設(shè)備的連線要做好標(biāo)記，以免發(fā)生接線錯誤。

4.5準(zhǔn)備工作完成后合閘

當(dāng)所有準(zhǔn)備工作就緒后，總負(fù)責(zé)人需要發(fā)出明確的“合閘”指令后，由專門人員合上開關(guān)。

4.6試驗(yàn)過程中

試驗(yàn)過程中，所有參與者必須要全身心投入到試驗(yàn)中，不能馬虎大意，不能放松心態(tài)，更不能交頭接耳和若無其事。負(fù)責(zé)人要指揮協(xié)調(diào)，如遇突發(fā)事件可以冷靜處理。

4.7試驗(yàn)結(jié)束后的清理和檢查

試驗(yàn)結(jié)束后，要小心拆除安全網(wǎng)和各種設(shè)備線路，并仔細(xì)檢查現(xiàn)場是否有未拆除的設(shè)備和其他安全隱患。

5、高壓試驗(yàn)變壓器使用的注意事項(xiàng)

5.1接好線路

根據(jù)試驗(yàn)接好工作線路后，還要將變壓器和操作系統(tǒng)外殼接地。同時(shí)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(diào)壓器調(diào)到零后合上開關(guān)開始勻速升壓，直到升到額定電壓位置，同時(shí)注意觀察儀表的指針位置和試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)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(chǎn)生強(qiáng)大的電磁感應(yīng)。變壓器在交流電流下工作，其線圈里的交變電流產(chǎn)生的磁通通過鐵芯產(chǎn)生感應(yīng)電流，硅鋼的作用就是攔截感應(yīng)電流，以至于鐵芯不會因?yàn)楦袘?yīng)電流過大而出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象。

6.2鐵芯接地

在高壓試驗(yàn)中，必須要將鐵芯接地，根據(jù)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(jié)束語

在任何試驗(yàn)中，安全永遠(yuǎn)是一個(gè)不可忽視的主題。而對于高壓試驗(yàn)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(yàn)中的人員必須要清楚自己所負(fù)責(zé)的范疇和試驗(yàn)的目的，盡職盡責(zé)，安全為主，用心檢查，提高測量精確度。試驗(yàn)總負(fù)責(zé)人要親自指揮，分配有度，要將試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作、設(shè)備檢查工作、試驗(yàn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制以及試驗(yàn)結(jié)束后的現(xiàn)場清理工作做到最好，這樣才能測到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，更深入了解變壓器的問題，提高電氣設(shè)備的可靠性。