电力变压器高压试验及其故障处理分析谢洋

电力变压器高压试验及其故障处理分析谢洋

谢洋

谢洋

（国网江苏省电力有限公司常州供电分公司江苏常州213000）

摘要：在电力变压器安装前需进行高压试验。通过高压试验检验变压器的性能以确保在变压器在后期投入使用时能安全、稳定运行。在电力变压器高压试验过程中，不可避免会受到其他因素的干扰或者出现故障，降低试验结果的真实性与准确性，从而影响对变压器性能的分析和判断。基于此，本文就电力变压器高压试验及其故障处理进行简要分析。

关键词：变压器；高压试验；故障处理

一、电力变压器高压试验故障分析

1.试验温度对绝缘电阻的影响

变压器在试验过程中，试验温度对变压器的实验结果也有很大的影响。因为，变压器内部有绝缘电阻，而绝缘电阻的阻值对温度变化较为敏感。当温度上升时，构成绝缘电阻的分子和离子的运动会随着温度上升而变得剧烈，这样就加剧了分子和离子的极化和电导，导致了绝缘电阻阻值的不断降低。即绝缘电阻的阻值会随着温度的上升而不断减小。除此之外，温度不断升高的情况下，绝缘电阻内的杂质运动也越为剧烈，运动到绝缘层的水分中使得绝缘层的水分中包含更多的杂质，从而绝缘电阻的阻值会进一步降低。

2.漏电现象严重

漏电现象即泄露电流，也是变压器高压试验的常见故障。虽然理论上漏电现象与升压速度无关，但实际操作中发现，变压器在电压变化期间不仅会发生漏电现象，还存在一定的吸收现象，尤其是变压器容量较大时吸收现象更严重，与之对应的吸收电流也会随之增大。此时，如果利用微安表测量电流可以发现，测量结果是吸收电流与泄露电流的合电流，而非单一的泄露电流，且随着变压器容量的增大，所测数值偏差会更大。考虑到泄露电流的大小与电压升压速度有一定关联，所以若想改善漏电状况，必须注意升压方法和速度，以免为判断变压器性能和工作状态提供一个错误的参考。

3.电压极性不同

电压极性影响主要是变压器泄露电流的试验结果，因为变压器绝缘层在长期使用过程中难免会受到环境的影响而受潮，且开始部位多为表皮。这种情况下，绝缘层中的水分会在电场效应作用下携带正电荷。若变压器此时为负极性电压，水分子会被其吸引逐渐靠拢变压器，致使渗漏电流随着水分子数量的增加而增多；若为正极性电压，水分子则会因被排斥逐渐靠拢绝缘层表皮，此时泄露电流会随着水分子数量的减少而减少。然而，电压极性对变压器特别是新变压器的影响并不是固定不变的，因为刚投入使用的新变压器一般在短时间内不会严重受潮，绝缘层中的水分也较少，即便因电场效应发生电压极性改变，渗漏电流的变化幅度也不会太大。但是，长期使用的旧变压器受电压极性的影响，大量水分子会干扰渗漏电流的测量结果。当试验电压处于50%～80%时，泄露电流测量偏差最大。

4.变压器铁芯的影响

高压试验中，变压器铁芯有时需要接触地面。若此时变压器没有采取接地措施，势必会导致绝缘电阻升高，影响变压器的吸收比，且变压器在无接地处理情况下进行高压试验，还会增高输入电压，大大增加试验环境的危险性。因此，必须妥善处理变压器铁芯接地问题。变压器绝缘电阻测试过程中，如果遇到的铁芯线路没有接地或者是绝缘铁芯，线路中的铁芯和绕组等值线路会发生变化，变成铁芯与外壳相连，此时绝缘电阻也会出现升高情况。此外，过高的试验电压可能会产生放电声，并直接击破绝缘层降低整个试验结果的真实性和准确性。此外，变压器自身问题也可能引发高压试验故障，因为变压器中的同芯线圈主要是由原线圈、仪表专用线圈以及高压输出线圈构成的。高压试验过程中，如果控制箱回路升压、原线圈输入与高压输出的电压正常，经万用表测试后的变压器也正常，则需拆开、检查试验变压器。这种情况下，故障多是由仪表专用线圈烧毁造成的。

二、电力变压器高压试验故障的处理措施

1.确定合理的温度范围

如何降低温度对变压器高压试验的不良影响，一直是一个难题，也是一个亟待解决的问题。所以，需要制定可行的适用方案，既要保证变压器高压试验能够顺利进行，又要保证外部温度不会影响绝缘物体。试验环境的温度与绝缘体的吸收能力有一定关联，温度越高，吸收能力越明显。当温度达到某个范围后，绝缘体的吸收能力不再变化，将处于一个相对恒定的状态。要是试验时间严重超时，温度与吸收能力之间的关系便会呈现反比例特点，如容量为31500kVA的110kV高压变压器可以验证这一问题的存在。因此。需要多类参考变压器高压试验进行分析和总结，得出一个波动最小的温度区间，以降低温度因素对绝缘体的干扰，提高试验精准度与真实性，充分展示变压器的高效性和稳定性。

2.重视并规范升压操作

由于不准确的泄露电流数据对变压器高压试验也会造成干扰。因此，一方面应该加强人员专业培训，使其熟练掌握测量规范和方法，严格控制加压时间，以降低测量数据的误差，在电压调节方面既不能突然大幅度升压，也不能突然大幅度降压，必须采取措施严格控制升压速度，使其处于安全范围内且匀速、平稳上升，耐心测量，以免因试验条件变化影响测量结果；另一方面，应该注意更换仪表线圈，从变压器铁芯向外的线圈次序为仪表线圈、高压输出线圈和原边线圈。

3.采取有效的防潮措施

变压器受潮对高压试验的影响不容忽视，因此加强变压器防潮处理有利于在一定程度上减少高压试验故障，要求采取有效措施控制好外部环境中的温度、空气湿度等因素，特别是空气湿度，使其低于85%，并做好环境清洁工作，达到没有粉尘、没有污垢的要求，同时注重变压器附件工作状态和性能参数的检测，若发现附件受潮，须予以及时处理。只有变压器及其附件处于干燥状态不受潮，电压极性才可保持相对稳定，进而保证输出数据真实、可靠。例如，变压器柜便是一种常用的保护方式。

4.妥善处理变压器接地

变压器如果接地电阻值过高，不仅会增大高压试验的安全风险，还可能烧毁变压器或其他设备，因此必须妥善处理变压器外壳与铁芯接地问题。一般情况下，除了穿心螺杆、铁芯及其金属构件必须接地可靠，以免铁芯因静电感应产生悬浮电位造成对地放电而影响试验结果，甚至损坏变压器绝缘层。铁芯叠片只允许一点接地，若两点以上接地，可能会在各接地点之间形成回路产生循环电流，引发内部过热事故。

5.强化控制回路的检查

加强变压器控制回路检查对高压试验而言意义重大，因为只有回路运行正常，电压输入和输出才更安全、准确。在控制回路能够正常升压时，可在欧姆表的帮助下检查其导线连接状态是否异常，若连接良好可靠，说明变压器无异常，此时可排除接线故障，然后排查变压器内部结构，即分别检查仪表、高压输出和原边线圈。如果后两个线圈均工作正常，则重点检查仪表线圈，根据专用线是否过热判断线圈是否被烧毁。在执行上述操作时，变压器一侧的电压应予以适当升高，通过计算高低压确定两者的比值大小，经与测量值对比后，找出异常线圈确定故障所在，最后采取维修或者更换的方法解决试验故障。此外，变压器高压试验过程中还会存在声音异常、油位异常以及跳闸绕组等故障问题，需要专业人员结合具体情况予以分析和处理。

结束语

高压试验是检验电力变压器工作性能与运行质量的重要途径，重点在于确保试验科学、操作规范，若发现变压器存在故障隐患，需要采取措施予以及时有效的处理，待故障消除、运行正常后再投入使用，以保障电力变压器性能可靠、工作高效。

参考文献：

[1]潘强.电力变压器高压试验研究分析[J]，技术研发，2018（06）.

[2]陈文大，电力变压器高压试验探讨[J]，电力工程与自动化，2018（19）