電氣試驗在變壓器故障分析中的運用

沈文銳

摘要：變壓器是電力系統(tǒng)中重要組成部分，是確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定安全的關鍵因素。 變壓器一旦經(jīng)常發(fā)生故障，就會帶來一系列的故障破壞，也就會威脅到地區(qū)供電作業(yè)的安全性。本文分析了變壓器以及常見故障，并對電氣試驗的具體方法操作進行探討。

關鍵詞：電氣試驗;變壓器故障;原因;應用

一、變壓器故障分析中電氣試驗原理與條件

電力試驗能夠對電力設備實際性能進行檢測，可以避免電力設備在以后的工作中出現(xiàn)故障和事故。對變壓器進行電氣試驗操作時，需要根據(jù)標準規(guī)定進行試驗，規(guī)避問題，降低風險，保證試驗安全。如果事故發(fā)生，則工作人員需要冷靜面對，積極采取措施減少損失。在進行試驗時，可以使用和運行階段相應的方式試驗。在接通電源之后，要依據(jù)實際情況均勻升壓，升壓時要觀察電量參數(shù)的變化情況，詳細記錄儀表上的數(shù)據(jù)，在試驗完成之后就要依據(jù)流程斷開接線。在使用電力試驗分析變壓器故障時，試驗環(huán)境溫度和濕度都是十分關鍵的條件。如果在室內進行試驗，則要依據(jù)試驗要求對溫度和濕度進行控制。在一般情況下，試驗的溫度不能超出40°C，也不能夠低于-20°C。盡可能把試驗整個過程都控制在這個溫度范圍中，進而保障試驗數(shù)據(jù)可靠性與精確性，提升實驗效率。變壓器故障分析中的電氣實驗對濕度要求比較高，需要在比較干燥的環(huán)境中進行，避免實驗結果受到環(huán)境的影響。若是在室外環(huán)境中試驗，溫度與濕度控制難度較大，所以通常選擇在天氣較好的時候進行試驗。

二、電氣試驗的作用

在電力行業(yè)中，變壓器對于整個電力系統(tǒng)的電力能源運輸有著直接的影響，也是保障人們生活用電安全的基礎保障，因此不管是容量較小或是損耗較為嚴重的都應當采取科學合理的方式進行試驗。對于變壓器而言，這些試驗有著極大的作用，能夠有效提升變壓器的工作效率。短路試驗、直流電阻試驗、絕緣油試驗等都是極為重要的環(huán)節(jié)，也是電力運行過程中的重要組成部分，通過這些科學合理的試驗能夠有效降低事故的發(fā)生概率，減少許多不必要的經(jīng)濟損失。電氣試驗能夠通過科學合理的試驗方法對變壓器使用過程中存在的問題進行準確判斷分析，深入了解變壓器的具體情況，對其內部出現(xiàn)的問題或是有可能出現(xiàn)的問題進行準確判斷，并及時制定相應的解決方案，為工作人員的日常檢測工作提供了極大的便利，并且不用無時無刻對各個不同變壓器進行細致全面的檢查。

三、變壓器的介紹

1變壓器的組成以及類型

在目前電廠通常使用的變壓器主要由三部分組成：初級線圈、次級線圈以及磁芯。變壓器是利用電磁感應的原理，在磁能和電能之間相互轉化從而將電能輸送到用戶家中。變壓器作為現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎，因為其穩(wěn)定、可以隨意變化電壓等優(yōu)點大量應用于現(xiàn)代社會。變壓器主要分為以下幾類：干式變壓器、配電變壓器以及使用較多的組合式變壓器。

2變壓器的缺點

世界上沒有絕對完美的東西，變壓器也同樣如此。雖然變壓器大量應用于現(xiàn)代社會，但是這并不代表變壓器沒有缺點。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缺點：

其一，變壓器經(jīng)常會出現(xiàn)接觸不良的問題。變壓器內部因為使用線圈（通常是銅線圈）經(jīng)常會出現(xiàn)內部線圈和其他東西接觸不良的問題。無論是哪一種原因導致的接觸不良問題的出現(xiàn)，都會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。變壓器的開關是經(jīng)常使用的東西，經(jīng)過多次使用后，開關難免會出現(xiàn)一些接觸不良的問題。并且，由于高壓，在變壓器中經(jīng)常會多多少少地產(chǎn)生一些火花。在使用絕緣油的時候，油會在變壓器的開關出形成油污，這些油污導致變壓器內部的電阻增大，[2]隨之而來的就會導致部分接觸面的灼傷。

其二，在變壓器中經(jīng)常會使用一些性能并不優(yōu)異的材料導致變壓器整體絕緣性并不好。為了保證變壓器內部的絕緣性，經(jīng)常會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含有一些雜質。這些雜質在高壓下逐漸從油中分解出來，然后匯集在一起，當數(shù)量達到一定程度的時候，就會影響優(yōu)質絕緣油的絕緣性，從而使得變壓器絕緣性能不斷降低而出現(xiàn)各種故障。

3常見的變壓器的故障

在實際的使用中，因為使用材料的性能不夠好、結構設計不合理等的一些缺點而經(jīng)常出現(xiàn)以下故障：

（1）當變壓器的電壓變化的時候，因為線圈質量和使用時間久的問題，經(jīng)常會使得變壓器中電壓不正常，在下一級輸送的時候，就會出現(xiàn)個別電壓非常高，就會造成部分設備因電壓過高而形成損傷。

（2）當冷卻下一級變壓器的時候遇到上一級變壓器電壓升高的時候，因為溫度差異過大而形成火花，嚴重的時候形成火災，同時會使得周邊的建筑或者設備燃燒造成嚴重的損失。[3]在日常生活中，我們都見過那些變壓器著火的場景，著火的大部分原因都是因為溫度差異過大造成的火災。

四、電氣試驗在變壓器故障中的具體應用?1絕緣油試驗

為了保障電力能源能夠正常運行，必須保障變壓器在使用過程中的絕緣性。人們通過多次實驗發(fā)現(xiàn)絕緣油有著較高的絕緣性，并且油屬于一種液體，有著較強的流動性，在使用過程中，能夠被輸送到變壓器的底部，而且能夠將空氣不斷排出，這是其他材料所不具備的特征以及優(yōu)勢。當變壓器內部充滿相應的絕緣油后，在一定程度上，還能夠有效防止空氣流入變壓器中，從而有效降低了因為空氣氧化導致材料壽命減少的風險和幾率。

1直流電阻試驗

電流電阻試驗主要是將電路與直流電進行連接，對電路當中的電阻進行測定，能夠通過電阻的反饋，直觀地了解到電路的導電性。通常情況下，變壓器線圈中會存在不同的繞組，且不同繞組間會時常出現(xiàn)短路以及斷路的情況，結合直流電阻試驗所反饋的數(shù)據(jù)能夠有效判斷出變壓器中出現(xiàn)問題的部位。該試驗還能夠直觀地判斷出變壓器中導線存在的問題，判斷開關是否正常，導線接觸部分是否穩(wěn)定安全。

2變壓器短路試驗

在一個區(qū)域內設立變壓器裝置后，在變壓器運行工作的過程中，由于多方面外界因素的干擾，無法避免會出現(xiàn)相關無法預料的短路問題。在實際使用當中，較為常見的短路狀況有：變壓器內部線圈因為繞組的情況導致線路短路;如果油箱設置不符合規(guī)定，便會導致油箱電阻太大，從而使得電路形成較大的熱量，導致短路的狀況發(fā)生。變壓器的短路試驗是測量額定電流下的短路耗損和阻抗電壓，其電源和測量路線與空載試驗一樣，所不同的是非電源側的繞組人為短路，按照相關規(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%。通過變壓器短路試驗能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷有：變壓器的各結構件或油箱中由于漏磁通所引起的附加損耗過熱、油箱箱蓋附近損耗過大或者是局部過熱、帶負荷調壓的電抗繞組短路，大型電力變壓器低壓繞組中并聯(lián)導線間短路或換位錯位。通過測量阻抗電壓能夠發(fā)現(xiàn)在運行當中變壓器出口側發(fā)生的短路，以及變壓器內部幾何尺寸的改變。

五、結語

在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，由于電氣設備運行的壓力不斷增大，所以變壓器出現(xiàn)故障的情況也在不斷增多，為了能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，就必須對變壓器產(chǎn)生故障的具體原因進行定位。

參考文獻

[1]湯曉明.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用研究[J].科技風，2018（31）

[2]劉書惟.淺談高壓電氣試驗設備及其改進方案[J].電子世界，2016（09）