變壓器試驗的研究與分析

宋杰

[摘 要]：變壓器在生產以及使用過程中會出現一些小的問題，因此就有必要對各個細節進行試驗分析，這樣可以驗證是否符合相關的標準和要求，還能發現其中存在的缺陷，通過發現問題繼續提高生產工藝，保證設備的安全運轉。

[關鍵詞]：變壓器 試驗 方法 結果分析

一、變壓器試驗的方法

1、試驗方法的分類

（1）、變壓器耐壓試驗

變壓器耐壓試驗也被稱為絕緣試驗，具體的分類包括了外施耐壓、沖擊耐壓以及感應耐壓等。外施耐壓試驗指的是對變壓器進行一分鐘左右的高壓試驗，用來測試不同的繞組之間以及繞組和接地之間的絕緣性能，這是作為考核主絕緣性能的主要試驗之一，因此適用于全部絕緣的變壓器。沖擊耐壓則分為兩部分，一是雷電沖擊以及操作波的沖擊，前者包括了全波和截波沖擊，這幾種試驗一般都是交替進行的，因此，包括了一個截斷用的裝置。最后的感應試驗則指的是利用高壓繞組的開路，對低壓側加100～250Hz的電壓的耐壓性試驗，由于頻率高，因此可以測試變壓器的縱向絕緣能力。

（2）、變壓器沖擊試驗

對于新投入的變壓器，需要進行一定的沖擊試驗，用來確保安全性，沖擊試驗一般指的是空載狀態下的全電壓沖擊試驗。其目的包括：檢驗變壓器的回路絕緣是否完好，是否存在缺陷，若有缺陷就會被電壓擊穿；檢驗變壓器的差動是否保護的很好，勵磁涌流的衰減時期一般會造成誤動，使變壓器不能正常運行；最后可以用來考察變壓器機械方面的強度，如果出現異音，就應該馬上停止操作。

（3）、變壓器空載以及短路試驗

空載試驗是在變壓器空載運轉的情況下測定其電流以及損耗狀況，空載試驗可以在變壓器任何一面進行，一般情況選擇將額定的電壓（正弦）加在低壓的線圈上面，而高壓的一面則是開路狀態。短路試驗的操作方法一般是將高壓一側的線圈接在電源上，而直接短接低壓一側的線圈，由于短路時的阻抗非常小，要避免過大的短路電流造成變壓器損壞，就需要在低電壓情況下進行試驗。

2、不同實驗產生的不同影響

（一）、耐壓試驗的影響

耐壓試驗進行時要求在電源的電壓達到較低值時才可以合閘，試驗電源的電壓在40%左右時，升壓的速度可以自主掌握，而一旦達到了規定的電壓時，就必須迅速切斷到20%左右。由此可以看出來，耐壓試驗會在測定擊穿電壓時造成測量值的不確定以及測量值的偏低，得不到準確的結果。

（二）、沖擊試驗的影響

沖擊電壓試驗是在全電壓的情況下進行沖擊試驗，過電壓的幅度可以達到4倍左右的相電壓，電流值一般會在很短時間內達到6～8倍的額定值，而且勵磁涌流的衰減速度特別快，在1s以內就可以降低到0.5倍一下的額定電流值，因此，這種試驗往往測定出的擊穿電壓值較高，時間段，電壓高造成測定時不好把握一瞬間的電壓值。

（三）、空載及短路試驗影響

空載試驗是為了測定變壓器在空載運行時的電流值，為了很好的測定出損耗隨著電壓的變化情況，就必須控制外部施加的電壓值，這也就可以在很大程度上更詳細的測定出擊穿電壓的準確值，雖然耗時較長，但是可以有精確度的保證。短路試驗大致也相同，電流值一般控制在0.1～1.2倍的額定電流之間，由于外施的電壓值不高，因此可以在試驗中慢慢的調節電壓值，擁有一定的準確度。

3、現狀調查

參考了相關的電力資料以及調查分析后，筆者了解到，我國的大部分電力行業，特別是相關的安裝、供電系統都是采取的短路或者空載試驗方法來測定擊穿電壓的準確值，同時還會在此基礎上參考變壓器油的擊穿電壓的具體試驗方法，在此基礎上忽略DL/T429—1991方法的某些注釋內容。

二、變壓器的電氣試驗

1、電氣試驗的分類

1.1、直流電阻實驗：變壓器直流電阻實驗主要是用來檢查內部引線、導線以及焊接、斷股、接頭等部位的質量問題。更重要的是用來判斷直流電阻的平衡問題以及調壓開關的檔位是否有效。這類實驗關系著變壓器能否安全運行。一般情況下實驗各相的測得的差值小于平均值的2%，各線的實驗結果差值不小于1%屬于正常范圍。

1.2、絕緣油實驗：絕緣油的作用是為了冷卻、絕緣和滅弧，在變壓器運行中會受到各種因素的影響（包括高溫、氧氣、濕度、電場等），這些都會導致絕緣油的性能降低，使之不能完全發揮自己的作用，因此需要對其進行一些實驗。例如一些介質損耗、擊穿電壓實驗等，其有效性主要受到自于送檢、化驗等過程中分散性影響。

1.3、吸收比實驗、絕緣電阻和計劃指數實驗：絕緣電阻、極化指數或者吸收比能夠很靈敏的檢測出變壓器內部的絕緣情況，還可以檢查出整體的受潮情況、部件的臟污或者受潮和貫穿性的缺陷（如變壓器內部有金屬接地、瓷件出現破損、引線接殼等）。為了避免繞組上面電荷對實驗結果造成影響，需要在測量之前將外殼和繞組短路以充分放電，時間不得少于2分鐘。一般符合要求的實驗標準是：絕緣電阻大于出廠時的實驗值的70%；吸收比在10～30攝氏度的條件下不得低于1.3；極化指數大于1.5.

1.4、交流耐壓試驗：這種試驗是檢驗變壓器最為直接和有效的手段，很直接的就可以發現變壓器絕緣部分中存在的一些缺陷，譬如：主絕緣部分受潮、繞組出現松動、引線的距離不夠、繞組的絕緣部分含有雜質以及油中出現氣泡或者雜物等，交流耐壓實驗在這方面的檢測能力十分突出。

2、電氣試驗的重要性

2.1 在變壓器調試好了之后，投入運行之前，電氣試驗的主要目的是為了驗證變壓器從出廠以后，在運輸、安裝以及調試過程中質量是否保證的很好，電氣試驗是這些數據分析的主要依據之一。

2.2、多個不同的電氣試驗結合在一起，同時進行，可以將多種數據有效的結合在一起，提高結果的準確性。

2.3、局部的放電測量一直以來都是診斷變壓器故障的利器，這些方法在不斷地發展與拓展中，隨著技術的不斷進步，電氣試驗在提供可靠供電、及時準確的判斷變壓器故障方面等方面的作用已經越來越明顯。

三、總結

通過不同試驗測定變壓器油的擊穿電壓，可以發現，影響測定值的因素包括很多，原因較為復雜，需要進行一定的試驗方法改進，統一確定試驗的流程，合理、正確的處理分析試驗數據才能更進一步的提高試驗結果的準確度，最終才能得到最可靠的結果。

參考文獻：

[1] 龍偉文；；變壓器油介損回升原因分析及處理[J]；變壓器；2002年01期

[2] 何宏群；；油中溶解氣體分析值得注意的問題[J]；變壓器；2001年03期

[3] 周惠黎；；高壓試驗廳的電氣安全設計[J]；低壓電器；2008年06期