探討電力變壓器高壓試驗中存在的問題及處理技術

【摘要】電力變壓器是電力系統(tǒng)中最為常見的電器設備，為了充分的保證期運行的安全性必須通過科學的電氣試驗。實際的操作中可以通過多種常規(guī)實驗對變壓器進行絕緣性的監(jiān)測，但是實驗結果往往不能準確的反應變壓器的絕緣特性。為此，本文從升壓速度、溫度因素、試驗電壓與泄漏電流關系等幾方面對電力變壓器的高壓試驗進行了分析，并給出了行之有效的解決措施。

【關鍵詞】電力變壓器；高壓試驗；絕緣；故障；處理

【中圖分類號】TM41 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0208-01

盡管在實際中有許多針對于電力變壓器高壓試驗的方案，但是結果總不能令人滿意。究其原因主要是由于實驗人員在高壓試驗中對于一些細小的問題沒有給予足夠的重視，從而導致錯誤的判斷，最終給電力系統(tǒng)的正常工作帶來了一定的麻煩與干擾。

1、升壓速度對測量泄漏電流的影響

在高壓試驗中通過微安表讀取到的泄漏電流并非真正意義上的泄漏電流，而使包含了一定的吸收電流在內的合成電流。為此如果僅憑微安表的度數(shù)就以為泄漏電流與升壓速率無關就不能有效地處理存在的問題。

尤其是對于大容量的變壓器，其吸收現(xiàn)象尤為的明顯。為此要得到準確的泄漏電流就要花費較長的時間，實際中通過讀取加壓后lmm后的電流值其實只是包含設備吸收電流的合成電流，為此這一讀數(shù)與升壓速度有一定的聯(lián)系：如果電壓在試驗中不斷地加大，此時就會存在吸收現(xiàn)象，也就致使讀數(shù)較小；而如果升壓速度較快，由于在升壓過程沒有完成吸收，從而致使讀數(shù)電流較大。可見升壓速率對于泄漏電流的測量有著較為明顯的影響。

2、溫度因素對于絕緣電阻的影響分析

溫度對絕緣電阻有很大的影響，一般可認為絕緣電阻隨著溫度的升高（降低）而降低（升高）。其原因在于：當外界的溫度升高時，絕緣層介質內部的離子以及分子的運動加劇，從而致使介質中的極化加劇、電導增加，最終導致絕緣電阻值增加。此外溫度升高情況下絕緣層的水分中會溶解更多地雜質，這也會導致絕緣電阻的降低。反之，當周圍空氣的“露點”溫度低于試驗品溫度，絕緣層的表面會凝結大量的潮氣，這就增加了表面泄露的以及絕緣電阻的阻值。

另外，實驗測量與理論均表明：變壓器的絕緣吸收比與周圍的溫度有著密切的聯(lián)系，溫度升高時，受潮絕緣的吸收比將會降低，而干燥絕緣的吸收比將會增加。當溫度達到一定值，例如35度左右時，吸收比達到一定的極限就不再升高而開始下降。

3、試驗電壓極性與泄漏電流關系分析

通過實驗發(fā)現(xiàn)，變壓器的絕緣層的受潮主要是從外殼附近開始，同時泄漏電流海域變壓器繞組所加的電壓極性密切相關：當變壓器的繞組所加電壓為負極性時，絕緣層中的水分會在吸引力作用下滲過絕緣層向著變壓器繞組移動，致使絕緣中高場強水分相對增加，最終導致泄漏電流的加大；反之，當所加電壓極性為正，絕緣層中的水分受到相應的排斥力而向著外殼移動，致使泄漏電流減小。

當然需要指出的是，以上的結論只是針對于絕緣受潮的情況，如果試驗使用的時新變壓器，那么試驗中的電壓極性對于測量結果沒有明顯的影響。同時試驗電壓的極性對于舊變壓器的影響還表明：當舊變壓器的外加電壓為試驗電壓的50%-80%時，試驗電壓極性對于泄漏電流的影響最大，同時由于正極性的電壓的絕緣層內部的水分較之負極性要少，為此試驗中正極性試驗電壓下得到的泄漏電流總是比負極性的泄漏電流小。

4、變壓器鐵芯接地決定試驗偏差

實驗中的變壓器鐵心必須要接地，如果忽視了這一點就會致使測量的到的絕緣電阻增加、tgd加大以及吸收比降低。其原因在于：當鐵芯不接地時，鐵芯和下夾件的電容降低、容抗增加。當接通交流電時，在電容的分壓作用下就會導致鐵芯不接地部分承受較高的實驗電壓。尤其是當下夾件與鐵芯之間的硬紙板厚度在3-5cm之間是，當遇到過高的電壓就會發(fā)生放點現(xiàn)象，從而造成實驗結果遠大于鐵芯接地時的測量結果。測量絕緣電阻的過程中鐵芯不接地使得繞組與鐵芯之間的等值電阻變?yōu)橥鈿ぁ㈣F芯、繞組的串聯(lián)等值電阻，從而加大了絕緣電阻。與此同時，絕緣電阻的加大使得這一支路的電容變小，吸收比也相應的下降。

5、變壓器存在的故障及處理技術

某變壓器在經(jīng)歷了兩次返廠修理后又出現(xiàn)了故障，主要變現(xiàn)為：控制箱的高電壓指示儀表不能檢測到試驗中所升高的電壓。經(jīng)過對于高壓試驗變壓器的檢測分析，初步判定可能是由于高壓試驗變壓器發(fā)生了故障，在儀表專用線圈發(fā)現(xiàn)了明顯的過熱痕跡。

處理方法是更換儀表線圈。儀表線圈與另外兩個線圈的位置排列如下：從鐵芯向外依次為儀表線圈、高壓輸出線圈以及一次線圈。進行儀表線圈的更換要選擇較為潔凈的房間，首先將三個線圈依次取出并使用白布分別包好，尤其注意防塵；然后準確的測量、記錄儀表線圈的原繞制成型的數(shù)據(jù)，并使用負載能力較大、截面積更大的0.45mm2的漆包線（原來的是0.3mmb，同時保證按照原來的裝配外形尺寸以及線圈匝數(shù)裝好。將制好的線圈經(jīng)過浸漆、干燥處理后就可以進行裝配，并將另外兩個線圈按照原來的位置裝好，同時對硅鋼片也重新安裝，最后還要更新變壓器油。

6、結束語

在電力變壓器高壓試驗中要從小處著手，只有充分的重視細小環(huán)節(jié)才能保證實驗的準確性。除了上文中提到的溫度、升壓速度以及鐵芯接地、電壓極性還要注意剩余電荷、環(huán)境濕度、高壓連線以及結線等方面對試驗的影響。試驗中只要嚴格的按照實驗方法以及熟悉影響實驗準確性的因素，我們堅信可以測得準確的數(shù)據(jù)，以充分的保證設備的安全可靠運行。