淺談電力變壓器結(jié)構(gòu)特征和檢驗方法

張曉晶

摘 要：在我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展下，我國電力行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，在我們的生活以及工業(yè)生產(chǎn)等方面都發(fā)揮著重要的作用。對此，本文主要從電力變壓器的結(jié)構(gòu)組成及特點、電力變壓器例行試驗淺析幾方面來對電力變壓器結(jié)構(gòu)特征以及檢驗手段進行分析，旨在推動我國電力行業(yè)的不斷進步，為我國的經(jīng)濟建設(shè)做出貢獻。提供給相關(guān)人士，互相學習交流。

關(guān)鍵詞：變壓器；結(jié)構(gòu)特征；例行試驗；檢驗方法

中圖分類號：TF762 文獻標識碼：A

變壓器作為輸送電能的主要設(shè)備之一，其品質(zhì)以及可靠性能會對是否安全輸送電力帶來直接的影響，不管是哪個部位受到了破壞，都會對電力的輸送帶來直接的干擾，并且變壓器在修復以及往返的過程中，需要較長的時間，這也會在一定程度上對電力輸送帶來影響，進而為工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)人們?nèi)粘Ｉ钤斐筛蓴_，致使國民經(jīng)濟的發(fā)展也會受到嚴重的損失。怎樣保障變壓器可以順利地運行，加大電力變壓器檢測的力度，控制變壓器的生產(chǎn)廠家等措施，都是不可獲取的控制手段。

一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)組成及特點

電力變壓器的主要結(jié)構(gòu)是由諸多部分構(gòu)成，如油箱、附件等。鐵心作為磁路的一部分，是由鐵芯柱和鐵軛一起構(gòu)成的。鐵芯通常采取0.35mm～0.5mm范圍的硅鋼片涂抹在絕緣漆后面呈交錯的形式疊成，并在鐵心外面鍍上相應(yīng)的金屬圍屏。而小型變壓器的鐵芯截面通常都采取矩形亦或是方形，大型變壓器鐵芯截面處于梯形狀態(tài)。鐵芯夾件大部分主要采取以下兩種結(jié)構(gòu)：一種是大板式腹板結(jié)構(gòu)；另一種是魚刺狀支板結(jié)構(gòu)。線圈引起所形成的結(jié)構(gòu)逐漸被簡化掉，將相應(yīng)的加強版也逐漸去除掉。對于上鐵軛下部分來說，一般都是楔形絕緣撐緊的，將機械強度加以提升；就下鐵軛墊塊而言，是采取分塊安裝的形式，當相關(guān)人員將器身裝配完成以后，依然為夾緊鋼帶螺栓提供方便。鐵芯油道一共有4層，將大約6mm左右的紙板粘貼到鐵芯片上面，并在鐵芯每隔100mm的范圍內(nèi)放置相應(yīng)的紙板，避免鐵芯片之間出現(xiàn)滑動的情況。

1.繞組

繞組是電力變壓器的電路部分，通常采用銅線或鋁線繞制而成，原、副繞組同心套在鐵芯柱上。為便于絕緣，一般低壓繞組在里、高壓繞組在外.因為引出線工藝困難，大容量的低壓大電流變壓器往往把低壓繞組套在高壓繞組的外面。線圈及匝絕緣高壓線圈使用高密度的電纜紙包導線，中壓線圈和低壓線圈分別采用絕緣強度較好的丹尼森紙包換位導線。為了提升油的冷卻效率，線圈配置了內(nèi)外導向隔板。高壓線圈的兩端以及中壓線圈的首端安裝30mm厚、饅頭狀均壓環(huán)。所有的線圈端部出頭墊有扇形絕緣塊。加強了出線端部的絕緣效果。

2.油箱

油箱的主要作用是用來裝器身以及變壓器油的，為了散熱帶來方便，一些箱壁上面往往會存在散熱管。為了避免油箱重量過重及其節(jié)約資源浪費，在確?？梢詫崿F(xiàn)絕緣目的的基礎(chǔ)上，上節(jié)油箱可以采取梯形的方式，而下節(jié)油箱是梯形適形油箱。

二、電力變壓器例行試驗淺析

根據(jù)國家標準規(guī)定，電力變壓器的檢驗分為例行試驗、型式試驗及特殊試驗項目。型式試驗是以一臺有代表性的電力變壓器進行的試驗，用以證明符合要求的情況，特殊試驗是按照用戶和制造廠制定的協(xié)議所需進行的試驗，只有例行試驗時每臺都需進行的試驗，是確保電力變壓器合格出廠的基本保障。例行試驗項目主要包含：電壓比測測量，繞組電阻試驗、電壓比測測量、短路阻抗和負載損耗測量、空載電流和空載損耗測量、繞組對地絕緣電阻測量、絕緣例行試驗、有載分接開關(guān)試驗及絕緣油試驗。通過各項試驗，可以分別判斷出電力變壓器存在的問題，及時將隱患消滅在萌芽中，減低使用中出現(xiàn)問題的概率?，F(xiàn)就例行試驗的具體項目進行分析：

1.電壓比測量及連接組標號的檢定

當變壓器在空載不斷運作的過程中，一次測電壓和二次測電壓時所產(chǎn)生的比值。對于測量電壓比來說，主要是為了確保繞組不同分接所形成的電壓比在規(guī)定的范圍內(nèi)、對不同分接所形成的引線以及相應(yīng)分接開關(guān)的連接是否處于準確狀態(tài)。通常情況下，相關(guān)人員將鐵心放入到線圈以后，引線裝備完成等一系列步驟完成以后都需要做好相應(yīng)的測試。電壓比測量通常都采取以下幾種方法：一種方式是雙電壓表法；另一種是變比電橋法。相關(guān)人員使用雙電壓表法進行測量的過程中，在變壓次開始施加電壓時，二次繞組兩側(cè)對電壓進行測量，兩側(cè)所得到的電壓之比實際上就是變壓比。相關(guān)人員采取電橋法進行測量時，能夠為測量工作提供方便，簡單說就是在被測試變壓器的一邊進行施加電壓，則在變壓器所得到的感應(yīng)電壓，通過對電阻值進行調(diào)節(jié)，使檢流計指零，通過詳細的預算得到相應(yīng)的電壓比。

2.空載試驗

一般情況下，空載試驗主要包含以下兩種測量方式：一種是空載損耗測量法；另一種是空載電流測量法。其中，所謂空載損耗簡單說就是通過電工鋼材中所產(chǎn)生的磁滯損耗以及渦流損耗一起構(gòu)成的。而變壓器里面所形成的勵磁特性都是由空載實驗進行決定的?？蛰d試驗的主要目的是為了對空載電流以及空載負載進行確定的，對變壓器鐵心中所存在的設(shè)計計算、工藝水平是否符合相關(guān)規(guī)定要求，對變壓器特心所產(chǎn)生的過熱、絕緣性能等不足之處進行檢查。對于空載損耗以及空載電流測量手段來說，相關(guān)人員應(yīng)當先從樣品中選擇一側(cè)繞組輸送給相應(yīng)的額定電壓，其余避開然族開路。依據(jù)試驗所要求的線路依次對電壓、損耗等數(shù)值進行測量，接著將各項所得到的損耗相加，再乘以倍數(shù)而得到的空載損耗，并依據(jù)波形因數(shù)做好恰當?shù)恼{(diào)節(jié)。相關(guān)人員將獲得的電流和倍數(shù)相乘得到實際空載電流，并和相關(guān)電流所得到的百分比獲得具體的數(shù)值。將所得到的空載損耗和電流與標準電流值進行比較，從而準確地判斷出是否滿足相關(guān)要求。

3.絕緣例行試驗

對于絕緣例行試驗來說，依據(jù)繞組的具體類型及其電壓等級的不同，所使用的試驗手段也是不相同的，一般情況下，主要包含以下幾種試驗方法：第一，外施耐壓試驗法；第二種是感應(yīng)耐壓試驗法；第三種是沖擊試驗法等。依據(jù)變壓器生產(chǎn)以及應(yīng)用的具體數(shù)量，幾乎一般以上只需要采取外施耐壓試驗法，而本文對外施耐壓試驗進行主要的論述。相關(guān)人員在采取外施耐壓試驗中主要對操作過程中電壓是否可以正常運作、變壓器對預防雷電的性能，只有通過相關(guān)試驗才可以說變壓器已經(jīng)滿足了基本要求。試驗通常采取工頻耐受試驗儀器進行，相關(guān)人員在試驗的過程中一定要確保接線處于正確的狀態(tài)，被試繞組組外接入相應(yīng)的電壓端，不是試繞組的電位顯示為零，而鐵心和油箱應(yīng)當接地。所得到的外施電壓數(shù)值以及相關(guān)時間應(yīng)當依據(jù)GB/T6451里面的電壓等級來選擇。在試驗過程中倘若沒有出現(xiàn)內(nèi)部絕緣損傷的情況，那么表示試驗合格，與此同時筆者認為在試驗時，不同儀表指示要保持不變的情況，被試驗變壓器沒有出現(xiàn)異常情況才可以判斷是否存在合格。

4.繞組對地絕緣電阻測量

總的來說，繞組在地絕緣電阻測量中屬于重要的試驗內(nèi)容，是對變壓器中所含有的制作工藝、相關(guān)材料的質(zhì)量監(jiān)督，簡單地說是在制造中可以對絕緣質(zhì)量以及存在的不足之處進行確定，并作為產(chǎn)品能夠持續(xù)使用提供參考依據(jù)，與此同時也為用戶帶來絕緣性測量的有關(guān)數(shù)據(jù)，為用戶可以在運輸、運行等一系列環(huán)節(jié)中引起高度重視，避免絕緣事件的發(fā)生。一般情況下，絕緣電阻試驗通常采取絕緣電阻表法，施加到高低雅間和外殼施加所產(chǎn)生的直流電壓除以相應(yīng)的電流值。依據(jù)GB/T6451DE的電壓等級恰當?shù)慕^緣表。該測量值和現(xiàn)場測量值做好詳細的對比，通過相應(yīng)的絕緣特征是否存在改變，相應(yīng)的標準值滿足標準要求。

5.有載分接開關(guān)試驗

所謂有載開關(guān)簡單地說是當變壓器處于帶負載的狀態(tài)下，對相應(yīng)的有效匝數(shù)進行改變，將變壓比做好恰當?shù)恼{(diào)節(jié)。而在例行試驗過程中僅僅對工頻耐壓試驗做出了規(guī)定，試驗手段和絕緣例行試驗所采取的方法一致，施加電壓值要依據(jù)相關(guān)要求操作。

結(jié)語

通過以上內(nèi)容的論述，可以得知：在最近幾年里，因為信息化技術(shù)的飛速發(fā)展下，諸多儀器制造廠家逐漸研制出較多的儀器設(shè)備，而這些設(shè)備有著較多的優(yōu)勢，操作方便，快捷等，例如對直流電阻進行測量所使用的數(shù)字微歐計、對電壓比進行測量所使用的電壓比自動測試儀等。隨著現(xiàn)代化設(shè)備大量的涌出，目前許多變壓器綜合測試儀等創(chuàng)新的檢測技術(shù)應(yīng)運而生，都有著較多的功能，如記錄、打印等。加大對變壓器結(jié)構(gòu)特性的研究力度，提高檢測質(zhì)量，促使更多的人員能夠從根本上尋找到檢測中存在的不足之處，將問題徹底消除。

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