浅谈变压器故障分析中电气试验的应用

浅谈变压器故障分析中电气试验的应用

蔡佳许艳丹张文波周臣

国网葫芦岛供电公司辽宁葫芦岛125000

摘要：电力系统中变压器是安全保障的主要设备,功能性也比较齐全,是电力传输的核心,是电力正常运行供电的重要辅助设施。它是各行各业,千家万户的必经之路,能实现不同地区不同电压数值的需求。变压器主要用于用电系统的电压控制,变压器一旦出现故障,将直接影响电力系统的正常供电,严重者会造成周围漏电,甚至起火、爆炸,破坏电力系统装置,威胁人们生命安全,所以变压器正常运行至关重要。本文针对变压器以及缺陷进行讨论，并对变压器故障分析中电气试验的应用进行分析。

关键词：电气试验；变压器；故障

1变压器介绍

1.1变压器的结构以及分类

变压器是由三部分构成：初级线圈，次级线圈和磁芯，它是供电常用的装置之一。变压器是应用电磁感应原理，主要作用是稳定，隔离，变换电压，阻抗变换，变换电流等等。它的分类一般可以分为油浸式变压器，组合式变压器，干式变压器，配电变压器等等。

1.2变压器本身的缺陷问题

（1）变压器的接触不良问题。变压器的部件损坏会导致接触不良，与套管等物件的接触不良，开关接触不良等。内部的引线与其他的东西接触不良比较常见，这些问题是容易导致电流不平衡等问题，会造成变压器无法使用。变压器的分接开关压接不良，有着无载和有载之分，对于无载分接开关弹簧压力不足，还有的是滚轮的压力不均匀，导致接触不良，使得有效接触面积减小等等都会导致变压器出现故障。还有就是，开关的接触的地方若存在油污，电阻就会相对应的增大。在进行运行的时候，就会引起接触面积烧伤。对于有载分接开关，它封闭不严雨水就会进入，这样会导致分接开关短路。分解开关的阻抗在切换的过程之中会被击穿，烧断，在接触的时候，电弧会越来越长，故障越来越大。

（2）绝缘性不好。变压器绝缘性不好可以有几个方面，绝缘材料老化，绝缘油劣质等等原因引起的。对于绝缘材料老化来说，变压器都是要有良好的绝缘材料，这样才可以维持绝缘性，随着变压器的使用，年代越久，材料越会老化，会逐步地变黑，失去原来的弹性，变得脆弱不堪，在这样的情况下，老化的绝缘材料受到震动，摩擦就比较容易损伤，就会在绕组间和匝组间发生了短路。这样会造成变压器严重故障。对于绝缘油劣质来说，绝缘油在发挥作用的时候，与空气接触，并且还与空气发生作用，这样导致了油劣质，绝缘性就会降低。不仅仅如此，绝缘油与空气作用的时候，它的产物可能存在腐蚀性的绝缘材料，如此一来，不仅增加了油耗，劣质了油的质量，在很大的程度上造成变压器故障，发生了击穿的事故。除此之外，还会有很多的缺陷，比如说低压侧升高座过热，变压器的铁芯多点接地，消防设施不完善，磁路故障等等。以上的缺陷问题都存在直接或者间接的影响着变压器的正常使用。

2变压器故障分析中电气试验的应用

35kV变压器在运行过程中，由于受到出厂工艺、外界环境影响、内部杂质作用、承载的负荷大小、变压器损耗、出线侧故障等多方面因素的影响，往往会出现一些缺陷甚至故障，而这些缺陷及故障会对其他电气设备的运行、对电力系统造成巨大的危害，所以需要通过必要的试验手段，来发现这些缺陷、排除故障。

2.1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部件之间的绝缘强度，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。绝缘油试验主要包括：外观、水溶性酸pH值、酸值、闪点、含水量、击穿电压、界面张力、tanδ、体积电阻率、油中含气量。

2.2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）。

2.3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。测量变压器绕组绝缘电阻、吸收比（极化指数）、泄漏电流能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如绝缘子破裂、引线靠壳等缺陷。

2.4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、轭铁梁板等）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。

3结语

35kV变压器是电网规模化发展中必须配备的专用设备，有助于实现系统电压数值调控的均衡性，建立更加“安全、高效、优质”的供电传输服务。随着社会用电量大幅度增长，变压器承载的电压调度荷载也日益扩大，导致变压器设备故障率明显增加。通过电气试验可以实现变压器故障的一体化处理，按照设定数据执行可行的方案，不仅掌握了变压器性能变化状态，也实现了故障分析结果的标准化，从而提高了变压器结构性能的稳定性。

参考文献

[1]综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断[J].赖茜.科技资讯.2016(19)

[2]变压器常见故障分析[J].刘定坚.黑龙江科技信息.2013(32)

[3]浅析变压器的故障诊断与处理[J].韦福才.技术与市场.2012(06)

蔡佳（1984.09-），女，辽宁葫芦岛人，辽宁工程技术大学电气工程学硕士，单位：国网葫芦岛供电公司，研究方向：电气试验，邮编：125000