變壓器高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法

陳鋮

摘 要：變壓器是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的設(shè)備之一，對(duì)用電、發(fā)電和供電都有重要的影響，對(duì)其進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)，可以確保變電器的運(yùn)行安全，對(duì)促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有重要意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變電器；高壓實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.137

變壓器的正常運(yùn)行對(duì)人們的日常生活有重要意義，需要對(duì)其進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)。高壓實(shí)驗(yàn)具有一定風(fēng)險(xiǎn)，所以在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前需要對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的各種因素予以全面、整體的考慮，既要順利地完成實(shí)驗(yàn)，又要考慮到其安全性和合理性。這就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、條件和方法進(jìn)行詳細(xì)、全面的認(rèn)識(shí)和了解，然后對(duì)變壓器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與研究，并作出合理、科學(xué)的判斷，確保實(shí)驗(yàn)的安全。

1 變壓器高壓實(shí)驗(yàn)的條件

在對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了提高實(shí)驗(yàn)的規(guī)范程度及獲得精確的結(jié)果，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的各種條件予以全面考慮，具體條件如下。

1.1 有效地控制實(shí)驗(yàn)的濕度和溫度

在對(duì)戶(hù)外的變壓器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要根據(jù)相關(guān)要求嚴(yán)格控制周?chē)h(huán)境。實(shí)驗(yàn)時(shí)，溫度不能太高，不能高于40 ℃。當(dāng)然，也不能過(guò)低，不能低于-20 ℃。所以，實(shí)驗(yàn)的最佳溫度在-20～40 ℃的范圍內(nèi)。溫度的變化還會(huì)影響濕度，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度在25～30 ℃之間，就需要合理地控制周?chē)臐穸?。?shí)驗(yàn)時(shí)的相對(duì)濕度在85%之下最為合理。

1.2 確保變壓器絕緣性能的完好

在進(jìn)行變壓器的高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要確保其絕緣的性能完好，對(duì)影響絕緣性能的積塵、污垢和相關(guān)氣體等進(jìn)行有效、合理的控制，不能使變壓器絕緣的性能受到破壞，以免影響實(shí)驗(yàn)效果和安全。

2 對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)的方法

在對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要根據(jù)變壓器提供的接線原理圖對(duì)引線進(jìn)行連接，使變壓器和控制箱的接地工作順利完成，確保接地的可靠和安全。在正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，需要安排相關(guān)人員對(duì)各部分的接線情況進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確保其具有良好的接觸狀態(tài)。同時(shí)，還要對(duì)控制箱的調(diào)壓器進(jìn)行檢查，使之處在“0”上。實(shí)驗(yàn)的電源接通之后，只有在電源的綠色指示燈發(fā)亮后才可以按下啟動(dòng)的按鈕，紅色指示燈發(fā)亮后才能進(jìn)行相關(guān)的升壓作業(yè)。根據(jù)順時(shí)針的方向，相關(guān)人員均勻地進(jìn)行調(diào)壓器的旋轉(zhuǎn)，慢慢升壓，并密切觀察相關(guān)儀表的變化。

3 對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容

3.1 絕緣電阻的測(cè)量

這一環(huán)節(jié)是對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)的重要部分，也是最方便、簡(jiǎn)單的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，可對(duì)變壓器的絕緣電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，得到變壓器的絕緣性能和熱老化與受潮的程度等數(shù)據(jù)信息。變壓器的絕緣吸收比與溫度變化有密切的聯(lián)系。比如選擇110 kV的高壓側(cè)電壓，31 500 kVA容量的變壓器進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量。當(dāng)溫度為35 ℃，干燥絕緣吸收比到達(dá)極限之后會(huì)下降，受潮絕緣吸收比會(huì)不規(guī)則地變化。所以，在進(jìn)行此環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要合適的環(huán)境條件，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)和準(zhǔn)確。

3.2 泄漏電流的測(cè)量

這種測(cè)量要做好實(shí)驗(yàn)前的相關(guān)準(zhǔn)備，比如需要對(duì)使用的相關(guān)儀器進(jìn)行了解，熟悉其使用的方法和相關(guān)的規(guī)范，確保測(cè)量的安全和結(jié)果的準(zhǔn)確。泄漏電流的測(cè)量需要借助相關(guān)的設(shè)備儀器，實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要利用能夠顯示出數(shù)據(jù)信息的儀表進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量，電壓不能超過(guò)2.5 kV。此外，由于所使用儀器的額定電壓比變壓器的工作點(diǎn)電壓小，會(huì)造成結(jié)果不準(zhǔn)確。此時(shí)，可以使用加直流電壓的實(shí)驗(yàn)方法，以便獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

3.3 局部放電實(shí)驗(yàn)

該方法又分為以下2種：①局部放電的測(cè)量，測(cè)量時(shí)，需要使用工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓，通過(guò)降低變壓器的局部放電實(shí)驗(yàn)電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器局部放電的電壓進(jìn)行測(cè)量，整個(gè)測(cè)量過(guò)程需要在10～15 min內(nèi)完成。②使用預(yù)激磁電壓實(shí)現(xiàn)降低變壓器的局部放電實(shí)驗(yàn)電壓的測(cè)量，整個(gè)測(cè)量過(guò)程需要1～1.5 h，能夠測(cè)量變壓器在長(zhǎng)期電壓下是否可以局部放電，以便確定變壓器是否安全、穩(wěn)定地運(yùn)營(yíng)。

放電時(shí)，需要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)電源進(jìn)線的選擇。選擇時(shí)，有以下2種方式：①變頻電源。使用電力半導(dǎo)體變頻電路將50 Hz工頻換成中頻交變電源，其設(shè)備比較輕便，可以對(duì)輸出的頻率進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)。②中頻發(fā)電機(jī)方式，由電動(dòng)發(fā)電機(jī)組生成放電實(shí)驗(yàn)需要的頻率電源，具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是體積較大，可能會(huì)出現(xiàn)自激的現(xiàn)象，需要對(duì)補(bǔ)償電抗容量進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)。

3.4 變壓比和介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量

變壓比的測(cè)量有很多不同的方法，一般情況下使用變壓比電橋法和電壓表法進(jìn)行變壓比的測(cè)量。其中，電橋法的效果比較明顯，測(cè)量的結(jié)果也不會(huì)因電壓不穩(wěn)定而出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差，而且具有較高的精度和安全性能。介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量主要利用測(cè)量反映出介質(zhì)損耗因數(shù)的大小，進(jìn)而對(duì)變壓器的絕緣性能進(jìn)行了解。測(cè)量方式主要有2種：①正接線測(cè)量方式。如果被測(cè)的試品兩端對(duì)地絕緣，高壓加載器兩端，這時(shí)的介質(zhì)損耗因數(shù)就是器械的實(shí)際值，實(shí)驗(yàn)的電壓也不受電橋絕緣水平的限制。②反接線測(cè)量方式。如果試品的一端與地面牢固接觸，不能使用正接線測(cè)量方式，需要使用反接線測(cè)量方式。這時(shí)測(cè)量的數(shù)值是試品和雜散電容并聯(lián)時(shí)的數(shù)值。

4 對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)需要的安全措施

4.1 實(shí)驗(yàn)前

在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，要做好充分的準(zhǔn)備工作，以避免意外事故的出現(xiàn)，并制訂實(shí)驗(yàn)的具體方案。實(shí)驗(yàn)時(shí)，要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，不能超出行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和范圍。在實(shí)驗(yàn)前，要做好防護(hù)網(wǎng)的設(shè)置，引線的周?chē)獙?xiě)上“高壓危險(xiǎn)，遠(yuǎn)離此處”等字樣，對(duì)外來(lái)的人員進(jìn)行提醒和警示，并安排具體的人員監(jiān)管，禁止外來(lái)人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，以免出現(xiàn)安全事故。

4.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)

在實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須有2個(gè)或者2個(gè)以上的人員配合，還要選擇具有豐富經(jīng)驗(yàn)的人帶頭作為實(shí)驗(yàn)的安全管理負(fù)責(zé)人。為了保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬踩亻_(kāi)展，在實(shí)驗(yàn)前，還要進(jìn)行科學(xué)、合理地分工，明確相關(guān)的注意事項(xiàng)。如果對(duì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境和地點(diǎn)不了解，或者沒(méi)有明確相關(guān)的工作流程和標(biāo)準(zhǔn)，都不能實(shí)驗(yàn)，以免出現(xiàn)意外事故。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，對(duì)變壓器進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)是一種非常復(fù)雜的工作，具有較高的技術(shù)要求。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要慎重地選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，做好人員的保護(hù)工作，選擇素質(zhì)較高的員工開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，以便獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，科學(xué)地對(duì)變壓器的各項(xiàng)性能進(jìn)行判斷，從而促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]樊曉芹.淺析電力變壓器高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)[J].中國(guó)電力教育，2013（29）：220-221.

〔編輯：劉曉芳〕