电力变压器故障分析中的电气试验

电力变压器故障分析中的电气试验

曹锐闫亮宇

（国网山西检修公司山西省太原市030000）

摘要：电力系统在进行大规模发展的过程中，变压器发挥着至关重要的作用，变压器可以有效的进行电力系统电压数值的合理调控，保证电压的平衡，可以使电力能源能够安全、可靠、高效的进行传输，社会上的生产生活用电量在不断增加，这就导致变压器需要承载的电压调度荷载在不断升高，那么变压器的故障发生率就会不断增强，我们通过电气试验可以充分的实现对于变压器故障进行有效的处理，可以根据设计好的方案进行，不但可以掌握变压器性能的变化，也能很好的进行故障的排除，保证电力系统能够安全、稳定的为人们提供电力能源。

关键词：变压器；电气试验；故障；应用

引言

对于变压器来讲，其作为电力系统重要组成部分，决定了整个系统运行可靠性与稳定性，为准确掌握其运行状态，除了做好各项基础检查外，还可以利用电气试验来对变压器各部件进行检测，确定是否存在故障，保证及时发现并处理存在的隐患，减少运行问题的发生。

1变压器正常运行的必要性

电力系统的发展逐渐扩大，在电力系统中，变压器是一种安全装置，它能保证供电区的供电安全。变压器主要利用自身的特性对供电区的电压进行控制，根据不同的用电需求进行调整，维持着整个社会的正常运转，也为人们提供了必不可少的电能。变压器是电网系统中的一种电气设备，它可以将交流电压转变成稳定的、频率相同的其他电压。由于它是一种电气设备，无论是在运行状态还是非运行状态时，均会受到多种因素的影响，因而，变压器故障是时有发生的现象。变压器发生故障便会影响整个电力系统的运行。变压器故障会伴随着漏电、爆炸等现象，还会对设备产生损害。此外，变压器故障也会引发火灾，甚至危及人们的生命安全。因此，维持变压器正常运行是促进电力事业可持续发展的前提和条件。

2电气试验在变压器故障分析中的意义

对于变压器来说，它受到自身零件和外界环境的限制，随着应用时间的延长，变压器设备便会受到影响和侵蚀。变压器运行具有一定的周期和寿命，要想延长变压器的使用年限，必须对变压器进行定期维修和检查。在对变压器进行检查时，首先要对是否存在故障进行判断。维检人员应该首先搜集变压器设备正常运行的数据，根据数据对故障进行分析、判断。通过分析运行状态得出结论后，再对设备进行系统的检查，最后进行综合的判断。但这种判断方式具有一定的盲目性，如果在初步判断后辅助以电气试验，既可以节约成本，又能够提高效率。电气试验虽然能够提高故障诊断的效率，但需要严格按照标准进行操作，以保证数据的准确性。电气试验在变压器故障分析中占据着重要作用，它可以使变压器故障得到及时地恢复，从而保障供电区作业的安全。电气试验也能够在一定程度上保护变压器，从而延长变压器的使用寿命。通过电气试验，还能降低工作人员的工作量，也在一定程度上节约了成本。

3变压器的常见故障

现阶段，我国电力事业在不断发展，电力技术的水平有了明显的提升，进行电网系统调度的设备越来越多，在对变压器进行实用的过程中，其自身存在着一些缺陷，就会导致运行过程中出现一些故障问题，虽然这些故障不是非常严重性的问题，但是会给人们的生产生活带来严重的影响，下面将具体介绍变压器的常见故障：1、电压不正常，在变压器停止运行挥着在送变电的过程中，会出现电压不正常的情况，这时变压器的指示为零，个别的电压会比较高，这就会导致一些电气设备因为电压过高而出现烧毁的状况。2、无法送电，当天气状况恶劣，比如在大风、暴雨、雷电天气，变压器就会很容易受到外界环境影响，不能正常的将电力送出去。3、变压器烧毁，当变压器的压力变大时，就会导致变压器的保险丝被烧断，电力设备就不能进行送电，还会出现接线柱损毁的情况，部分高压管套也会出现严重错误现象。4、变压器出现噪音，有时变压器会发出很大的噪音，这就会导致安全气道和储油柜向外喷油，邮箱和散热管会发生变形，出现漏油、渗油的情况，这就给电力企业造成了严重的浪费，出现经济损失，还会直接影响到电力系统的正常运行，并且也造成了环境污染。5、变压器失火，在冷却的时候，变压器有可能出现温度失常，并且温度不断上升等问题，严重的会导致失火，不仅会危害变压器木身，还会使得附近的设备损坏。

4变压器故障分析中电气试验的运用

4.1绝缘油试验

变压器的油箱内充满了变压器油，变压器油的作用是：绝缘、散热、测量、保护铁芯和绕组组件，延缓氧对绝缘材料的侵蚀。变压器内的绝缘油可以增加变压器内部各部件的绝缘强度，因为油是易流动的液体，它能充满变压器内部之间的任何空隙，将空气排除，避免了部件因与空气接触受潮而引起的绝缘降低。其次，因为油的绝缘强度比空气大，从而增加了变压器内部各鼻尖之间的绝缘强度，使绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间、绕组与油箱盖之间均保持良好的绝缘。

4.2变压器直流电阻试验

直流电阻就是元件通上直流电，所呈现出的电阻，即元件固有的，静态的电阻；变压器直流电阻测量是变压器试验中既简便又重要的一个试验项目，能有效的检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无断路、接触不良以及绕组有无断路现象；试验规程规定预防性试验中，1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的2%（警示值），无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%（注意值）；1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%（警示值），线间差别一般不大于三相平均值的2%（注意值）。

4.3绝缘电阻和泄漏电流试验

当直流电压作用于介质上时，通过介质中有传导电流、吸收电流和几何电流等三部分电流。其中几何电流是极短暂的充电电流，加压瞬间很大，然后很快下降到零、传导电流即泄漏电流，它是电导电流，与加压时间无关，表现为恒定的值，它的数值反映着绝缘内部是否受潮、表面脏污或有无局部缺陷、传导电流对应为测量的绝缘电阻值、吸收电流则与测量的绝缘电阻吸收比密切有关。

4.4短路试验

变压器的短路试验是测量额定电流下的短路损耗和阻抗电压，其电源和测量线路与空载试验一样，所不同的是非电源侧的绕组要人为短路、按照规定，220kV及以上相间偏差≤2%，初值差≤3%；110kV及以下相间偏差≤3%，初值差≤5%。通过变压器短路试验，可以发现的缺陷有：变压器的各结构件（屏蔽、压环和电容环、辆铁梁板等）或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、带负荷调压的电抗绕组匝间短路、大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错位。通过测量阻抗电压可以发现在运行中变压器出口侧发生短路，变压器内部几何尺寸的改变。

4.5耐压试验

变压器耐压试验包括交流耐压试验和直流耐压试验两种。前者又被称之为串联谐振耐压试验，由励磁变压器、变频电源、电容分压器和电抗器组成，其具有重量轻、体积小、易于现场作业等特点，但是也存在可靠性低、结构复杂、接线繁多、成本高等缺陷，因此为了解决上述问题，经过了20多年的实践和研究，国内外出台了一系列的规范和标准对其进行更改和修订，从而使工频及近似工频（30～300Hz）交流耐压试验在世界范围内得到有效的推广和应用。如今，我国大部分地区和公司用交流耐压试验来取代直流耐压试验，并制定了与之相对应的规范和标准，为变压器故障的分析奠定了良好的基础。

4.6局部放电试验

局部放电试验可以有效检测出变压器主、纵绝缘结构中所出现的安全隐患，是评价变压器绝缘性能的关键手段。变压器局部放电试验系统主要包括发电机组、补偿电抗器、中间变压器等测量回路和试验回路。其一般需要对变压器各侧中性点的接地情况、套管CT二次短路接地、变压器周围空间有无悬浮物、变压器本体接地状况等进行检查。在工作现场，一般通过对被试变进行分相加压的方法进行检测，通常需要将试验电压施加到变压器低压侧绕组上，通过改变高压分接档和接线方式的位置来确保各侧电压均达到试验电压值。

结束语：

总之，变压器故障次数增多，既带来了一系列的故障破坏，也威胁到了地区供电作业的安全性，阻碍了电力行业生产的可持续发展。根据变压器故障动作状态建立可靠的故障检修制度，并充分利用电气试验操作方案，为检修人员提供更加准确的数据信息。电气试验是电气系统及电气设备使用前的综合性测试，也可对电力设备制定针对性的试验方案，可判断故障状态下设备结构功能损耗及运行状态。

参考文献：

[1]秦赫彬.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].智能城市.2016（11）

[2]高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程.2017（20）

[3]龙光权.电气试验在变压器故障分析中的应用[J].通讯世界.2016（02）