電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

摘要：在電力系統(tǒng)中，變壓器發(fā)揮著調(diào)節(jié)控制的關(guān)鍵作用。變壓器不僅能對原電能控制高低壓轉(zhuǎn)換，還能保障區(qū)域供電實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的調(diào)度作業(yè)。變壓器故障會(huì)破壞電力系統(tǒng)，并威脅區(qū)域范圍內(nèi)的供電安全，影響電能的正常穩(wěn)定供應(yīng)。將變壓器故障呈現(xiàn)的動(dòng)作狀態(tài)作為依據(jù)，構(gòu)建故障檢修相關(guān)制度，并在分析變壓器故障的過程中，對電氣試驗(yàn)進(jìn)行靈活應(yīng)用，將準(zhǔn)確性更強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息提供給檢修人員。電氣試驗(yàn)作為一種綜合性測試，能針對電力設(shè)備具體情況制定科學(xué)的試驗(yàn)方案，能形成對故障狀態(tài)下電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和功能損耗的準(zhǔn)確判斷。

關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn);變壓器;故障

前言：當(dāng)前，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)日趨配備多樣化的電力設(shè)備，變壓器是必不可少的重要設(shè)備。從變壓器應(yīng)用的實(shí)際情況來看，變壓器設(shè)定了較多的功能類別，拓寬了其適用范圍，能良好滿足電網(wǎng)運(yùn)行的要求，因此變壓器得到了普及應(yīng)用。變壓器在運(yùn)行過程中，會(huì)受到導(dǎo)體發(fā)熱、電場作用、機(jī)械力損傷等各類因素的影響，從而引發(fā)故障。對此，要通過電氣試驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器故障，并對之進(jìn)行診斷，對故障采取科學(xué)有效的處理，有效保障變壓器運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

一、變壓器故障分析步驟

變壓器通常在室外環(huán)境中工作，氣候變化極易對之產(chǎn)生影響。變壓器負(fù)荷出現(xiàn)變化，也會(huì)引發(fā)故障。對此，要定期巡視變壓器，并展開電氣試驗(yàn)，判別變壓器是否存在異常，并診斷其故障。具體步驟如下：

異常判斷

對分析結(jié)果包含的主要指標(biāo)與相關(guān)規(guī)程相應(yīng)的注意值進(jìn)行比較。對變壓器故障進(jìn)行判斷，不能僅將一次結(jié)果作為判定依據(jù)，而應(yīng)展開多次分析，對分析結(jié)果形成的絕對值與導(dǎo)則相應(yīng)的注意值進(jìn)行比較，并與全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)施綜合判斷。對設(shè)備結(jié)構(gòu)及其安裝進(jìn)行了解[1]。為減少誤判，應(yīng)在新設(shè)備投運(yùn)之前，對之進(jìn)行分析，在設(shè)備投運(yùn)后，展開多次分析。

故障觀察

故障觀察要遵循如下原則：一、聯(lián)系原則。要熟悉變壓器結(jié)構(gòu)，并掌握其運(yùn)行狀態(tài)，據(jù)此對變壓器故障進(jìn)行診斷，例如，要掌握變壓器引線走向、絕緣結(jié)構(gòu)、油質(zhì)情況等。二、結(jié)構(gòu)原則。對變壓器故障進(jìn)行診斷，要了解各項(xiàng)外部條件是否對變壓器產(chǎn)生影響，例如，是否出現(xiàn)過口短路、過電壓或者諧波等情況。三、比較原則。對變壓器不同部位實(shí)施檢查比較，例如，檢查油箱箱體實(shí)際溫度分布變化是否均勻，局部溫度有無突變。

試驗(yàn)分析

從變壓器運(yùn)行發(fā)出的聲音、油溫、油位、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等著手展開分析，盡量在發(fā)生故障前找出變壓器缺陷。電氣試驗(yàn)?zāi)芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器存在的缺陷，并對其故障性質(zhì)進(jìn)行診斷，通過考察變壓器具備的絕緣性能、機(jī)械性以及電氣特性等，遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)規(guī)程，展開逐項(xiàng)試驗(yàn)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器缺陷，并實(shí)現(xiàn)對變壓器故障的準(zhǔn)確診斷[2]。

電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

1、絕緣油試驗(yàn)

變壓器油箱內(nèi)填充的絕緣油具有絕緣、散熱作用，能有效保護(hù)繞組組件和鐵芯，對于氧氣侵蝕絕緣材料具有延緩作用。絕緣油還能提高變壓器部件具備的絕緣強(qiáng)度，絕緣油的流動(dòng)性能將變壓器內(nèi)部空隙填滿，并排除空氣，能防止變壓器部件受潮導(dǎo)致的絕緣降低。絕緣油比空氣具有更大的絕緣強(qiáng)度，使變壓器內(nèi)部相應(yīng)的各鼻尖實(shí)際的絕緣強(qiáng)度增加，確保繞組與繞組之間、繞組與油箱蓋之間、繞組與鐵芯之間的絕緣狀態(tài)均得以良好保持。絕緣油試驗(yàn)包括的內(nèi)容主要有外觀、閃點(diǎn)、酸值、含水量、體積電阻率以及擊穿電壓等。要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，完成測試后，要進(jìn)行充分放點(diǎn)，對測試線進(jìn)行拆換，通過測試數(shù)值判斷絕緣材料具備的絕緣性能[3]。

變壓器直流電阻試驗(yàn)

直流電阻是指將直流電通上元件，而呈現(xiàn)的電阻，即元件的靜態(tài)、固有電阻。對變壓器直流電阻進(jìn)行測量，能有效檢查繞組內(nèi)部相關(guān)導(dǎo)線接頭是否形成高質(zhì)量焊接、繞組接頭與引線是否形成高質(zhì)量焊接、電壓分接開關(guān)所含的各分接位置及其引線是否與套管形成良好接觸、并聯(lián)支路是否形成正確連接、變壓器載流部分是否存在接觸不良和斷路、繞組是否存在斷路等。試驗(yàn)規(guī)程的具體規(guī)定如下：在預(yù)防性試驗(yàn)中，超過1.6MVA的變壓器，各相繞組電阻相間差別不能超過警示值（三相平均值的2%），無中性點(diǎn)引出的繞組，其線間差別不能超過注意值（三相平均值的1%）;低于1.6MVA的變壓器，其相間差別通常在警示值（三相平均值的4%）以下，線間差別通常不高于注意值（2%以下）。開展直流電阻試驗(yàn)，要將測試儀相應(yīng)的測量線正確連接變壓器繞組相應(yīng)的出線端子，并通過測試儀對低壓側(cè)線組相應(yīng)的相電阻或者高壓側(cè)線組所含各擋進(jìn)行測量，對于有分接的繞組，要測試其全部分接位置，將測試線提好，將儀器電源打開，據(jù)此對被測試?yán)@組進(jìn)行充電，對顯示的具體測量值進(jìn)行讀取，并對環(huán)境溫度和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄，測量結(jié)束后，應(yīng)先實(shí)施放點(diǎn)，再對測量線進(jìn)行拆換，將儀器電源關(guān)掉[4]。通過測量所得的電阻，對變壓器具備的導(dǎo)電性進(jìn)行觀察，該試驗(yàn)操作較為簡單，但具有較大作用。變壓器包含多種繞組，各繞組極易出現(xiàn)短路或者斷路，對變壓器開展直流電阻測試，能將短路或者斷路有效檢查出來。

絕緣電阻和泄露電流試驗(yàn)

直流電壓對介質(zhì)發(fā)生作用，通過介質(zhì)的電流有三部分，一是傳導(dǎo)電流，二是吸收電流，三是幾何電流。幾何電流作為充電電流較為短暫，但加壓瞬間極大，但會(huì)快速下降為0。傳導(dǎo)電流，即所謂的泄露電流，作為電導(dǎo)電流，其值較為恒定，能反映絕緣內(nèi)部受潮與否，還能反映是否存在局部缺陷。傳導(dǎo)電流與測量得出的絕緣電阻值對應(yīng)。吸收電流與測量得出的絕緣電阻吸收比存在密切關(guān)系。對變壓器繞組絕緣電阻、泄露電流、極化指數(shù)等進(jìn)行測量，能有效檢測變壓器絕緣是否存在整體受潮或者表面受潮的現(xiàn)象，還能檢查絕緣子是否破裂[5]。

短路試驗(yàn)

對變壓器實(shí)施短路試驗(yàn)，是對額定電流狀態(tài)下的阻抗電壓和短路損耗進(jìn)行測量，其電源以及測量線路與空載試驗(yàn)相同，但非電源測相應(yīng)的繞組需人為短路。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，超過220KV的相間偏差不大于2%，初值差不大于3%，不超過110KV的相間偏差不大于3%，初值差不大于5%。對變壓器實(shí)施短路試驗(yàn)，可發(fā)現(xiàn)如下缺陷：變壓器包含的屏蔽、軛鐵梁板、電容環(huán)等結(jié)構(gòu)件或者油箱壁受漏磁通影響導(dǎo)致局部過熱或者形成過大的附件損耗、套管法蘭或者油箱箱蓋等附件出現(xiàn)局部過熱或者形成過大損耗、電抗繞組出現(xiàn)匝間短路、低壓繞組相應(yīng)的并聯(lián)導(dǎo)線間發(fā)生短路，或者出現(xiàn)換位錯(cuò)位。對阻抗電壓進(jìn)行測量，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行過程中其出口側(cè)是否發(fā)生短路，變壓器內(nèi)部各項(xiàng)幾何尺寸是否發(fā)生改變。

結(jié)語

綜上所述，變壓器是電網(wǎng)系統(tǒng)的必備設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)對電壓數(shù)值的均衡調(diào)控，增強(qiáng)供電傳輸?shù)陌踩院陀行?。變壓器承載著日漸增多的電壓調(diào)度荷載，其設(shè)備故障日益增多。開展電氣試驗(yàn)，有助于對變壓器故障實(shí)施一體化處理，還能根據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)，落實(shí)執(zhí)行預(yù)定方案，能實(shí)時(shí)掌握變壓器狀態(tài)，還能形成標(biāo)準(zhǔn)化的故障分析結(jié)果，能促進(jìn)變壓器形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能。

參考文獻(xiàn)

[1]余心悅.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技，2021，18（24）：92-93.

[2]陸志航.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的運(yùn)用[J].電力設(shè)備管理，2021（04）：65-66+99.

[3]董騰垚.電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測中的應(yīng)用探討[J].電子元器件與信息技術(shù)，2020，4（06）：131-132.

[4]韓俊峰.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的運(yùn)用[J].電工技術(shù)，2019（18）：42-43.

[5]龔文信.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用探討[J].中外企業(yè)家，2019（20）：124.

作者簡介

蔡鑫（1987.08.31），性別：男;籍貫：湖北;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;研究方向：電氣試驗(yàn)、變電檢修