電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)及故障處理研究

張濤

摘 要：變壓器作為電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的電力設(shè)備，其對電網(wǎng)的供電質(zhì)量、電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性都有著至關(guān)重要的影響。因此，確保電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行儼然已經(jīng)成為當(dāng)前電力企業(yè)所面臨的重要課題。而高壓試驗(yàn)恰恰是確保變壓器安全運(yùn)行的必要前提。所以，該文筆者結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，就電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)及其故障處理進(jìn)行粗淺的探討，以期為做好高壓試驗(yàn)，提高變壓器的安全運(yùn)行做有益的參考。

關(guān)鍵詞：電力變壓器 高壓試驗(yàn) 常見故障 解決措施

引言

作為電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換和傳輸中的重要設(shè)備，電力變壓器的運(yùn)行質(zhì)量對于提高整個(gè)輸電系統(tǒng)的安全、系統(tǒng)化工作及經(jīng)濟(jì)效益具有至關(guān)重要的作用。然而，長期以來電力系統(tǒng)對于電力變壓器的維護(hù)和診斷都存在不同程度的問題，這對電力變壓器的運(yùn)行造成了非常不利的影響。因此，加強(qiáng)有關(guān)電力變壓器的維護(hù)與故障診斷的分析研究，對于提高電力變壓器的可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、變壓器高壓試驗(yàn)的分析

1.1 進(jìn)行電力系統(tǒng)變壓器的檢測試驗(yàn)，就是在完成檢修變壓器設(shè)備之后，就變壓器質(zhì)量有無合格進(jìn)行判定，以此來確保電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。檢測變壓器的試驗(yàn)，通常包括空載、絕緣電阻及變比實(shí)驗(yàn)等。在進(jìn)行空載試驗(yàn)過程中，可以把電流與電壓的變化情況及規(guī)律確定出來，在此基礎(chǔ)上還能把變壓器自身有無故障這個(gè)問題檢測出來，有關(guān)變壓器自身屬性會(huì)對此試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。在進(jìn)行變壓試驗(yàn)中，對于變壓器一側(cè)要事先進(jìn)行加壓，以把高低壓繞組電壓確定出來，再對變壓器變比值進(jìn)行計(jì)算，并對這二者進(jìn)行比較：計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)中所測得的數(shù)據(jù)，以求出誤差，此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨雅c標(biāo)準(zhǔn)變比值存在著偏差的線圈確定出來，以便能把電力系統(tǒng)中所存在問題盡快發(fā)現(xiàn)出來并及時(shí)予以維修。

1.2電力變壓器高壓試驗(yàn)的重要性。

電力系統(tǒng)生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、供電和用電同時(shí)完成，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或發(fā)生故障都會(huì)造成用戶停電，給工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來損失。在電力系統(tǒng)中，電力生產(chǎn)必須堅(jiān)持安全第一的指導(dǎo)思想，防止事故發(fā)生，提高生產(chǎn)安全。通常來講，要對生產(chǎn)安全進(jìn)行管理與控制，需要處理好兩個(gè)因素。第一是人為的因素，第二是設(shè)備的可靠性因素。電力生產(chǎn)和輸送過程中，人為的因素影響相對較小（但也不排除人為誤操作引發(fā)嚴(yán)重的大面積停電事故），只要做好生產(chǎn)安全和維護(hù)安全，基本上不會(huì)構(gòu)成較大事故，因此，設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性程度成為衡量電力安全的主要因素。

電力系統(tǒng)的各種設(shè)備在發(fā)電、送電和用電系統(tǒng)運(yùn)作過程中，長期都在額定的電壓下運(yùn)行，同時(shí)也需要具備能抵抗過電壓的絕緣強(qiáng)度的能力。由于過電壓超過正常電壓很多，直接導(dǎo)致電氣設(shè)備和保護(hù)設(shè)備損壞，在電力系統(tǒng)的各種事故中，絕大多數(shù)都是由于電壓升高造成設(shè)備的絕緣性能損壞而引起的。一旦設(shè)備存在絕緣缺陷而未及時(shí)排除時(shí)，發(fā)生電壓升高會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，造成停電事故。

1.3試驗(yàn)的操作人員

電力變壓器的高壓試驗(yàn)必須由專業(yè)人員進(jìn)行，并且專業(yè)人員在操作過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地遵守操作規(guī)范流程和規(guī)范步驟，這就避免了非專業(yè)人員在進(jìn)行高壓試驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)安全事故的可能性。最大程度地保護(hù)有關(guān)操作人員的最好方法就是讓專業(yè)的操作人員進(jìn)行，避免人為因素帶來的損失。電力變壓器在高壓試驗(yàn)在進(jìn)行之前必須做好足夠充分的準(zhǔn)備，做好工具的檢查工作，并且要將試驗(yàn)的場地做好防護(hù)工作，做好警示工作，避免閑雜人等誤入試驗(yàn)的場地，造成不必要的安全事故。為了提高高壓試驗(yàn)的安全性可以派專門的人員進(jìn)行巡邏，總之，任何工作的第一要義都是安全。

2 變壓器高壓試驗(yàn)故障及因素分析

2.1 變壓器繞組故障

繞組作為變壓器設(shè)備運(yùn)行的核心，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著變壓器的運(yùn)行質(zhì)量。變壓器日常運(yùn)行的過程中，也經(jīng)常受到其他因素的影響產(chǎn)生繞組故障，影響到變壓器的運(yùn)行效率。例如，繞組斷路、短路、位移、變形、松動(dòng)、燒毀等故障現(xiàn)象。引起變壓器繞組故障的主要原因分為以下幾方面：繞組的內(nèi)在因素，內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象的影響，如，繞組結(jié)構(gòu)變形等；外在因素的影響，主要是環(huán)境天氣變化而造成，如，雷擊等。

2.2 變壓器運(yùn)行噪聲

變壓器在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生噪聲故障，影響到周邊居民的正常生活。造成變壓器運(yùn)行噪音故障的主要因素有以下幾方面：在變壓器安裝過程中存在誤差、使用過程中內(nèi)部零部件存在問題、變壓器自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題、冷卻系統(tǒng)的不規(guī)則運(yùn)轉(zhuǎn)等，都會(huì)產(chǎn)生變壓器的運(yùn)行噪聲，形成噪聲污染對周邊產(chǎn)生一定的影響。

2.3溫度對絕緣電阻的影響分析

由于絕緣電阻對溫度變化較為敏感，所以受溫度變化的影響非常大，通常情況下絕緣電阻阻值都是隨著溫度的不斷上升而不斷減小。從這個(gè)現(xiàn)象可以分析得出：在條件確定的情況下，分子和離子都會(huì)隨著溫度上升而劇烈運(yùn)動(dòng)，所以，當(dāng)溫度不斷升高的時(shí)候，絕緣電阻內(nèi)部的分子和離子的運(yùn)動(dòng)就會(huì)加劇，從而使得絕緣電阻中的極化加劇、電導(dǎo)增加，導(dǎo)致了絕緣電阻阻值的不斷降低。同時(shí)，在溫度不斷升高的情況下，絕緣層的水分中就會(huì)包含更多的雜質(zhì)，促使絕緣電阻的阻值進(jìn)一步降低。如果絕緣電阻的表面雜物較多，就會(huì)使得絕緣電阻阻值降低得更加明顯。

2.4升壓對測量泄漏電流的影響分析

泄漏電流從理論上來說是變壓器的一個(gè)特有性質(zhì)，與升壓的速度是沒有任何關(guān)系的，但是在實(shí)際應(yīng)用中通過測量可以發(fā)現(xiàn)，如果利用微安表對電流進(jìn)行測量，所得到的數(shù)值與泄漏電流的數(shù)值偏差較大，微安表測量到的電流是不真實(shí)的泄露電流，因?yàn)樗跍y量的過程中包括了吸收電流在內(nèi)的合成電流。由此，升壓速度也會(huì)對泄漏電流造成一定的影響，尤其是對于電力系統(tǒng)中容量較大的變壓器來說，這種影響就會(huì)顯得更加明顯。而且，由于容量較大的變壓器具有強(qiáng)烈的吸收現(xiàn)象，這就需要電力人員在進(jìn)行測量時(shí)能掌握技巧方法，嚴(yán)格控制時(shí)間，進(jìn)行耐心測量，這樣才能夠得到比較精準(zhǔn)、真實(shí)的泄漏電流結(jié)果。

3升壓速度問題和處理辦法

從理論上講，泄露大電流是變壓器的特質(zhì)，升壓速度與其沒有任何關(guān)聯(lián)，但在實(shí)際應(yīng)用中，測量值卻受到升壓速度的影響。高壓試驗(yàn)下的絕緣試驗(yàn)，若用微安表測量泄露電流，測得數(shù)值并不是真實(shí)的泄露電流值， 由于在測量過程中吸收了合成電流，受到升壓速度的影響，與真實(shí)泄露電流值存在較大的偏差，尤其是電力系統(tǒng)在高壓試驗(yàn)中，升壓速度對泄露電流的測量影響更加明顯。對高壓試驗(yàn)中的變壓器絕緣試驗(yàn)，微安表的讀數(shù)通常在一定的升壓時(shí)間段后，所以，若沒有控制好升壓的速度，就會(huì)導(dǎo)致微安表中泄露電流讀數(shù)值的不正確。一般情況下，在高壓試驗(yàn)中的變壓器絕緣試驗(yàn)，如果升壓速度逐漸上升，得到的微安表讀數(shù)，即泄露電流值偏??；如果升壓速度快速上升，得到的微安表讀數(shù)，即泄露電流值偏大。而且，容量大的變壓器的吸收合成電流的現(xiàn)象更明顯。所以，在高壓試驗(yàn)下的變壓器絕緣試驗(yàn)中， 由于試驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，并且試驗(yàn)結(jié)果受升壓速度的影響，電力人員要嚴(yán)格掌握方法、技巧，控制升壓速度，耐心測量，以防由于試驗(yàn)條件不精準(zhǔn)導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差，保證測得泄露電流數(shù)值的真實(shí)、準(zhǔn)確。

4 結(jié)語

簡而言之，進(jìn)行電力變壓器的絕緣試驗(yàn)的時(shí)候，務(wù)必要重視微小環(huán)節(jié)問題，不能將其忽視，否則，會(huì)影響測量的結(jié)果，造成誤判斷，導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的結(jié)論，從而給實(shí)際的工作帶來很多不必要的困擾和麻煩。另外，也應(yīng)該考慮工作地濕度、高壓接線、剩下的電荷各種因素的危害，清楚其造成危害的原理，與此同時(shí)還應(yīng)掌握每一種試驗(yàn)技巧，準(zhǔn)確地讀取測量數(shù)據(jù)，確保設(shè)施運(yùn)行的有效科學(xué)，合理可行。

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