電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用探討

馮士桀 胡立星

【摘 ?要】經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)電能的要求也逐漸增加。電能是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的二次能源，無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，電能將無法安全地送入用戶家中使用。一旦變壓器出現(xiàn)任何問題，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。本文就電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用展開探討。

【關(guān)鍵詞】電氣試驗(yàn);變壓器故障;電力運(yùn)行

引言

電力系統(tǒng)中對(duì)安全進(jìn)行保障的主要設(shè)備是變壓器，對(duì)電力的正常供電起著重要的輔助作用，功能性是比較齊全的，變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，會(huì)直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的問題，所以，維護(hù)和管理變壓器是比較重要的，電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用，能夠保證變壓器在正常使用的過程中具有穩(wěn)定性。

1變壓器的介紹

1.1變壓器的主要結(jié)構(gòu)

變壓器的主要結(jié)構(gòu)包括初級(jí)線圈、次級(jí)線圈以及磁芯等，利用電磁感應(yīng)的原理，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，最常用的供電裝置之一。利用變壓器能夠保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，具有隔離、變換電壓電流、阻抗變換等功能。隨著變壓器的快速發(fā)展，已經(jīng)逐漸出現(xiàn)了油浸式變壓器、組合式變壓器、干式變壓器以及配變電壓器等不同的類型。

1.2變壓器的缺點(diǎn)

世界上沒有絕對(duì)完美的東西，變壓器也同樣如此。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有缺點(diǎn)。根據(jù)變壓器在日常生活中的使用，人們觀察發(fā)現(xiàn)，變壓器主要有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：其一，變壓器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸不良的問題。變壓器內(nèi)部因?yàn)槭褂镁€圈（通常是銅線圈）經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部線圈和其他東西接觸不良的問題。無論是哪一種原因?qū)е碌慕佑|不良問題的出現(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)過多次使用后，開關(guān)難免會(huì)出現(xiàn)一些接觸不良的問題。并且，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，隨之而來的就會(huì)導(dǎo)致部分接觸面的灼傷。其二，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，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。

2變壓器故障原因

變壓器最常見的故障都出現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行中，在各種原因的影響下使變壓器出現(xiàn)故障，直接導(dǎo)致供電系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定，電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，電壓數(shù)值較高的還會(huì)將電氣設(shè)備燒毀。變壓器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸不良問題，這是變壓器故障中能夠最為常見的一種，接觸不良會(huì)導(dǎo)致電流出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況，使變壓器無法正常的運(yùn)行，變壓器的任何零件損壞都會(huì)造成變壓器接觸不良，電流的平衡會(huì)因?yàn)橐€與其他零件的接觸不良受到影響，使得變壓器的運(yùn)行出現(xiàn)異?；蚴峭Ｖ惯\(yùn)行。造成變壓器接觸不良的原因有很多種。設(shè)備有效的接觸面積減小就會(huì)出現(xiàn)變壓器運(yùn)行的故障，設(shè)備接觸部位的油漬太多時(shí)會(huì)加大電阻，在變速器運(yùn)行的過程中會(huì)燒壞接觸面。大部分的變壓器都安裝在較偏遠(yuǎn)的荒地上，因此會(huì)受到大風(fēng)、雨和雷電天氣的影響，如果變壓器的封閉性不好，遇到下雨天時(shí)，雨水進(jìn)入變壓器就會(huì)造成電路短路，導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障。變壓器的絕緣零件會(huì)因使用時(shí)間太長而被氧化，絕緣零件被氧化后會(huì)沒有韌性，而電力工作者沒有及時(shí)的對(duì)絕緣零件更換，或是絕緣油的質(zhì)量太差，與空氣接觸后產(chǎn)生反應(yīng)，都會(huì)直接導(dǎo)致變壓器的絕緣性質(zhì)變差，使變壓器不穩(wěn)定導(dǎo)致沒有辦法正常運(yùn)行。

3電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

3.1電氣試驗(yàn)的作用

在電力行業(yè)中，無論是損耗嚴(yán)重的，還是容量較小的都需要進(jìn)行試驗(yàn)，這種試驗(yàn)在變壓器線路中的作用是非常巨大的。比如說進(jìn)行的短路試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)等都對(duì)整個(gè)電力運(yùn)行是不可缺少的，這些試驗(yàn)可以避免很多事故的發(fā)生，可以減少很多的經(jīng)濟(jì)損失。電氣試驗(yàn)可以準(zhǔn)確地對(duì)變壓器進(jìn)行分析。了解變壓器內(nèi)部的情況，判斷其內(nèi)部是否已經(jīng)發(fā)生了問題或者即將發(fā)生問題，然后使用相應(yīng)的解決方案解決這些問題，為電力行業(yè)的工作人員帶來了很大的便利，不再需要隨時(shí)隨地進(jìn)行各個(gè)變壓器的檢查。

3.2進(jìn)行絕緣油試驗(yàn)

絕緣油主要起保護(hù)鐵芯及繞組相應(yīng)組件的作用，通過隔絕氧氣作用，實(shí)現(xiàn)絕緣、散熱、保護(hù)等功能。而由于其具有流動(dòng)性，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們需要對(duì)其外觀、pH值、閃點(diǎn)、體積電阻率、含氣量及含水量等進(jìn)行檢驗(yàn)。而對(duì)其絕緣油的性能、強(qiáng)度等進(jìn)行確認(rèn)。

3.3直流電阻試驗(yàn)

變壓器的部件通上直流電后出現(xiàn)的電阻就是直流電阻，直流電阻實(shí)驗(yàn)就是對(duì)變壓器電路中的電阻進(jìn)行測定，根據(jù)對(duì)變壓器的直流電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫呐袛喑鲎儔浩鲀?nèi)部導(dǎo)線存在的問題，導(dǎo)線接觸的部分是否安全，還可以有效的判斷出具體是變壓器中的哪個(gè)部件出現(xiàn)了故障。電氣試驗(yàn)中最簡單的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)就是變壓器直流電阻實(shí)驗(yàn)，但也是比較重要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行直流電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須要嚴(yán)格的按照專業(yè)的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要保證直流電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，測試電阻儀器的測試線和變壓器繞組的出線端是正確連接的。直流電阻的實(shí)驗(yàn)雖簡單，但是其作用卻是很大的，能夠得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，還能夠檢測出變壓器內(nèi)有沒有存在短路或者斷路的故障。

3.4變壓器短路試驗(yàn)

在一個(gè)地方建設(shè)了變壓器后，當(dāng)變壓器運(yùn)行的時(shí)候，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣難以預(yù)料的短路問題。在變壓器使用中，最常見的短路主要有：變壓器內(nèi)部線圈因?yàn)槔@組發(fā)生的線路短路;因?yàn)橛拖湓O(shè)置不合理而出現(xiàn)的油箱電阻過大，導(dǎo)致這部分電路產(chǎn)生的熱量過大而形成的短路等。

3.5絕緣及傳導(dǎo)電流的實(shí)驗(yàn)

通過將直流電壓直接作用于介質(zhì)，傳導(dǎo)電流將通過介質(zhì)，其電流值，一般作為測定絕緣體內(nèi)部出現(xiàn)受潮、臟污、缺陷等問題的參考值。其一般作為恒定值，與絕緣電阻值對(duì)應(yīng)，通過確定繞組的絕緣電阻，吸收比以及傳導(dǎo)電流值，從而發(fā)現(xiàn)如，元件破裂等缺陷。

結(jié)語

綜上所述，運(yùn)用電氣試驗(yàn)法對(duì)于變壓器故障進(jìn)行分析及明確，需要嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行規(guī)范操作，以此確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。在進(jìn)行故障查找時(shí)，首先，應(yīng)該根據(jù)變壓器的相應(yīng)數(shù)據(jù)，盡可能地排除故障;其次，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果找出問題;最后，根據(jù)所掌握知識(shí)及變壓器檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，采取針對(duì)性措施。從而進(jìn)一步保證變壓器在長期的使用過程中，不僅能夠運(yùn)行穩(wěn)定，也能夠盡量避免故障發(fā)生，促進(jìn)變壓器及其系統(tǒng)運(yùn)行壽命的持續(xù)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏芳.變壓器故障定位中的色譜分析結(jié)合電氣試驗(yàn)法應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者，2016（31）：396.

[2]李樹蕾.電氣試驗(yàn)在變壓器中的故障及解決對(duì)策[J].科技尚品，2017（7）：222.

[3]湯曉明.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2018（31）：149.

[4]許強(qiáng)唯，劉軍.電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測中的應(yīng)用[J].電子測試，2018（18）：103-104.

[5]高一晟.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程，2017（20）：46-47

（作者單位：1.國網(wǎng)河北省電力有限公司檢修分公司;2.國網(wǎng)天津市電力公司寧河供電分公司）