電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用探究

摘要：在運(yùn)行過(guò)程中變壓器出現(xiàn)故障，而且不及時(shí)處理的話，便會(huì)引發(fā)一連串的運(yùn)行問(wèn)題，不僅會(huì)加大檢修管理難度，同時(shí)還會(huì)加大安全事故發(fā)生的可能性，降低地區(qū)供電可靠性。因此，為了提高變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性，必須要建立科學(xué)可行的故障檢修制度，靈活應(yīng)用各種電氣試驗(yàn)，來(lái)確定各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，將其作為設(shè)備檢修的依據(jù)，進(jìn)而提高故障處理效率。

關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn)；變壓器；故障分析

引言

電能是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的二次能源，無(wú)論是日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)，離開了電能這個(gè)社會(huì)就沒(méi)有辦法運(yùn)行下去。在這幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，人們對(duì)電能的需求越來(lái)越大，變壓器作為電力行業(yè)中非常重要的一部分，如果缺少變壓器，電能將無(wú)法安全地送入用戶家中使用。一旦變壓器出現(xiàn)任何問(wèn)題，都將會(huì)對(duì)某一區(qū)域內(nèi)居民的日常生活產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。電氣試驗(yàn)作為一種新興技術(shù)，不僅可以判斷出變壓器故障出現(xiàn)的地方，還可以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)用一定的方案解決這些故障。

1變壓器故障處理的必要性

近幾年來(lái)，電力科技水平不斷提升，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)所配備的專用電力設(shè)備更加多樣化。變壓器所設(shè)定的功能類別較多，適應(yīng)了大范圍電網(wǎng)操作模式運(yùn)行要求，從而促進(jìn)了變壓器的普及應(yīng)用。變壓器是用來(lái)將某一數(shù)值的交流電壓變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓的設(shè)備，會(huì)受到電場(chǎng)的作用、導(dǎo)體發(fā)熱的作用、機(jī)械力損傷、化學(xué)腐蝕作用及大氣條件的影響等，在這些外界因素的影響下，可能逐漸產(chǎn)生缺陷，甚至發(fā)展為故障，而電氣試驗(yàn)是能夠保證電力變壓器安全運(yùn)行的重要措施，對(duì)發(fā)現(xiàn)變壓器缺陷、診斷變壓器故障性質(zhì)具有決定性的作用。

2變壓器的缺點(diǎn)

雖然變壓器大量應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)，但是這并不代表變壓器沒(méi)有缺點(diǎn)。根據(jù)變壓器在日常生活中的使用，可以發(fā)現(xiàn)，變壓器主要有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：

第一，變壓器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸不良的問(wèn)題變壓器內(nèi)部因?yàn)槭褂镁€圈經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部線圈和其他東西接觸不良的問(wèn)題。無(wú)論是哪一種原因?qū)е碌慕佑|不良問(wèn)題的出現(xiàn)，都會(huì)使得線路中的電流不穩(wěn)定，不平衡，從而使得變壓器無(wú)法正常的使用。變壓器的開關(guān)是經(jīng)常使用的東西，經(jīng)過(guò)多次使用后，開關(guān)難免會(huì)出現(xiàn)一些接觸不良的問(wèn)題。而且，由于高壓，在變壓器中經(jīng)常會(huì)多多少少地產(chǎn)生一些火花。在使用絕緣油的時(shí)候，油會(huì)在變壓器的開關(guān)出形成油污，這些油污導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的電阻增大，隨之而來(lái)的就會(huì)導(dǎo)致部分接觸面的灼傷。第二，在變壓器中經(jīng)常會(huì)使用一些性能并不優(yōu)異的材料導(dǎo)致變壓器整體絕緣性并不好。為了保證變壓器內(nèi)部的絕緣性，經(jīng)常會(huì)使用一些絕緣油來(lái)增加它的絕緣性，但是這些絕緣油中肯定會(huì)含有一些雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在高壓下逐漸從油中分解出來(lái)，然后匯集在一起，當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)影響優(yōu)質(zhì)絕緣油的絕緣性，從而使得變壓器絕緣性能不斷降低而出現(xiàn)各種故障。

3電氣試驗(yàn)在故障分析中的應(yīng)用

變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，由于受到出廠工藝、外界環(huán)境影響、內(nèi)部雜質(zhì)作用、承載的負(fù)荷大小、變壓器損耗、出線側(cè)故障等多方面因素的影響，往往會(huì)出現(xiàn)一些缺陷甚至故障，而這些缺陷及故障會(huì)對(duì)其他電氣設(shè)備的運(yùn)行、對(duì)電力系統(tǒng)造成巨大的危害，所以需要通過(guò)必要的試驗(yàn)手段，來(lái)發(fā)現(xiàn)這些缺陷并排除故障。

3.1絕緣油試驗(yàn)

為了保證所選絕緣油可以滿足變壓器運(yùn)行需求，需要對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，確定其性能達(dá)標(biāo)。變壓器均需要在油箱內(nèi)充滿變壓器油，利用其絕緣、測(cè)量、散熱特點(diǎn)來(lái)對(duì)鐵芯以及繞組組件進(jìn)行保護(hù)，降低空氣氧對(duì)絕緣材料的影響，提高變壓器運(yùn)行可靠性。高質(zhì)量的絕緣油通過(guò)對(duì)內(nèi)部所有空隙的填充，可以將所存空氣全部排出，對(duì)各部件與空氣之間進(jìn)行了有效隔絕，因此能夠提高變壓器整體絕緣性。同時(shí)，與空氣相比變壓器油絕緣強(qiáng)度更高，能夠?qū)ψ儔浩鲀?nèi)部所有部件絕緣性進(jìn)行強(qiáng)化，保證繞組之間、繞組與鐵芯、繞組與箱油蓋之間的良好絕緣效果。針對(duì)絕緣油進(jìn)行試驗(yàn)，可從擊穿電壓、水溶性酸pH值、含水量、酸值、體積電阻率以及界面張力等方面進(jìn)行，綜合各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定所選油質(zhì)是否達(dá)標(biāo)，嚴(yán)禁劣質(zhì)油的使用。

3.2絕緣電阻和泄漏電流試驗(yàn)

當(dāng)直流電壓作用于介質(zhì)上時(shí)，通過(guò)介質(zhì)中有傳導(dǎo)電流、吸收電流和幾何電流等三部分電流。其中，幾何電流是極短暫的充電電流，加壓瞬間很大，然后很快下降到零。傳導(dǎo)電流即泄漏電流，它是電導(dǎo)電流，與加壓時(shí)間無(wú)關(guān)，表現(xiàn)為恒定的值，它的數(shù)值反映著絕緣內(nèi)部是否受潮、表面臟污或有無(wú)局部缺陷。傳導(dǎo)電流對(duì)應(yīng)為測(cè)量的絕緣電阻值。吸收電流則與測(cè)量的絕緣電阻吸收比密切有關(guān)。測(cè)量變壓器繞組絕緣電阻、吸收比（極化指數(shù)）、泄漏電流能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷，如絕緣子破裂、引線靠殼等缺陷。

3.3變壓器直流電阻試驗(yàn)

進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)時(shí)，需要嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范將測(cè)試儀測(cè)量線與變壓器繞組出線端子進(jìn)行可靠連接，然后對(duì)高壓側(cè)線各檔以及低壓側(cè)線組的直流電阻進(jìn)行測(cè)量，包括所有分接位置，正確讀取測(cè)量值并登記。同時(shí)，為了保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，還需要對(duì)測(cè)量環(huán)境溫度、操作條件等內(nèi)容進(jìn)行如實(shí)記錄。而且，完成所有測(cè)量工作之后，還應(yīng)先進(jìn)行放電處理，然后將連接的測(cè)量線全部拆除，關(guān)閉測(cè)量?jī)x器電源放置規(guī)定位置。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，代表了變壓器的導(dǎo)電性，可在一定程度上反映出變壓器內(nèi)部導(dǎo)線、導(dǎo)線接頭以及各開關(guān)接頭的接觸性，對(duì)比后可判斷存在的問(wèn)題。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程操作簡(jiǎn)單，但是可以得到可靠的數(shù)據(jù)，可以確定變壓器內(nèi)各繞組是否存在短路或斷路問(wèn)題。

3.4短路試驗(yàn)

變壓器的短路試驗(yàn)是測(cè)量額定電流下的短路損耗和阻抗電壓，其電源和測(cè)量線路與空載試驗(yàn)一樣，所不同的是非電源側(cè)的繞組要人為短路。按照規(guī)定，220kV及以上相間偏差≤2%，初值差≤3%；110kV及以下相間偏差≤3%，初值差≤5%。通過(guò)變壓器短路試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)的缺陷有：變壓器的各結(jié)構(gòu)件（屏蔽、壓環(huán)和電容環(huán)、軛鐵梁板等）或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加損耗過(guò)大和局部過(guò)熱、油箱箱蓋或套管法蘭等附件損耗過(guò)大和局部過(guò)熱、帶負(fù)荷調(diào)壓的電抗繞組匝間短路、大型電力變壓器低壓繞組中并聯(lián)導(dǎo)線間短路或換位錯(cuò)位。通過(guò)測(cè)量阻抗電壓可以發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行中變壓器出口側(cè)發(fā)生短路，變壓器內(nèi)部幾何尺寸的改變。

4結(jié)語(yǔ)

總之，電能與人們的日常生產(chǎn)和生活密切相關(guān)，人們對(duì)電力行業(yè)的正常運(yùn)行越來(lái)越關(guān)注?？紤]到變壓器在電力行業(yè)中的重要作用，電力公司想要讓整個(gè)電力系統(tǒng)安全的運(yùn)行下去，就必須先解決變壓器使用安全的問(wèn)題。而電氣試驗(yàn)作為新時(shí)期解決變壓器故障的一種行之有效的方法，因?yàn)槠涫r(shí)省力，方便快捷，準(zhǔn)確無(wú)誤而大量應(yīng)用與電力行業(yè)的檢查維修中。電氣試驗(yàn)不僅可以減少電力公司的損失，還可以延長(zhǎng)材料的使用壽命，更可以保證電力行業(yè)的運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：李科（1990.7.11），男，重慶，漢，大學(xué)本科，助理工程師，用電檢查工，研究方向：用電檢查。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司永川供電分公司）