電力變壓器高壓試驗問題分析

摘 要：隨著經濟的快速發展，人們對電能的需求量不斷的增加，同時對供電的質量也提出了更高的要求，電力變壓器作為電力系統運行時的核心設備，其安全穩定的運行是保證正常供應電能的基礎。文章針對電氣高壓試驗的原理、條件、方法、影響因素、安全試驗方法及注意事項等進行了具體的分析。

關鍵詞：電力變壓器；高壓試驗；研究；分析

前言

根據對電力系統常見故障進行統計表明，在電力系統中因絕緣缺陷存在的故障占總故障的百分之五十以上，當絕緣缺陷發生時，會有一些物化方面的信息產生，所以在設備運行時，電力人員通常采用高壓試驗方法來獲得設備行的各種數據和信息，然后再根據相關結果判斷其運行的可靠性。隨著人們用電量的增加，人們對電力設備的安全穩定運行有了更高的要求，電力企業為了獲得更多的市場份額，只能在提高電力設備安全質量上下功夫，從而保證電力系統運行的穩定性和安全性。

1 電氣高壓試驗的原理

為了保證電氣設備的安全運行，在電氣設備安裝時都需要對其進行絕緣試驗，從而判斷其電氣設備的絕緣性能是否良好，功能是否正常，通過高壓試驗來確保電氣設備運行時的安全，因此在安裝前對相關的設備做高壓試驗是十分必要的。

為了保證變壓器運行時的穩定性，通常會使用電氣高壓試驗中的一種非破壞性試驗局部放電試驗來對變壓器進行試驗，變壓器高壓試驗主要以Um為預激磁電壓的局部放電試驗，雖然在試驗中這種預激磁電壓所激發的放電量不會持續太久，但是卻使得變壓器可以正常安全的運行。

變壓器在高壓試驗時對環境有一定的要求，雖然高壓試驗有十多種方式，但其對環境中的溫度和濕度要求基本都是一樣的，只有在規定標準的環境下進行高壓試驗，才能有效的保證試驗數據的準確性，所以在對變壓器進行試驗時要對環境進行屏蔽，減少外界因素的影響。

2 電力變壓器高壓試驗的條件、方法

2.1 電力變壓器高壓試驗的基本條件為

要嚴格控制試驗室的環境、溫度和濕度，正常情況下試驗室的最高溫度不允許超過40℃，最低溫度不能低于-20℃；試驗室內的濕度要隨著溫度的變化而進行相應的調整，同時對于影響變壓器絕緣性能的氣體、污垢和化學性積塵等要進行嚴格控制，同時要保證試驗室內的保護電阻的額定容量和控制好電壓，這樣不僅能保證電壓升高時能得到有效的保護，同時也能保證高壓試驗中散熱的充分性，同時試驗時不能在超過試驗規定的高壓狀態下斷合變壓器。

2.1.1 濕度。濕度是對變壓器高壓試驗數據影響最大的因素之一，所以為了控制變壓器高壓試驗環境的溫度，高壓試驗需要在屏蔽的條件下進行，因為高壓試驗時需要反復的進行測驗，根據得出的數據進行分析比較，從而得出正確的測驗結果。

2.1.2 溫度。變壓器的材料的絕緣性與溫度的高低有直接的關系，溫度越高，其絕緣性能越差，絕緣電阻的阻值也就最低，所以材料的敏感度對試驗的溫度有很高的要求。

第一，組成變壓器材料中的分子和離子的無規則運行，溫度越高，分子運動的則會越頻繁，同時絕緣電阻也會隨著溫度的升高而運動加快，電阻極性增大，阻值降低。

第二，水分溶解。絕緣電阻中存在的水分將伴隨著溫度的升高而溶解電阻內部物質使其電阻變小。

一般情況下，變壓器絕緣電阻的阻值與溫度都是成反比，所以在高壓試驗時要對環境進行屏蔽，同時為了保證測驗結果的準確性，還要保證絕緣電阻表面的清潔，否則測量的結果會出現較大的誤差。在這一點上只有干變壓器在溫度不超過40度時與溫度的變化是成正比的。

2.2 電力變壓器高壓試驗的方法為

（1）按照電力變壓器的接線原理圖進行引線的連接，并且保證變壓器與控制箱接地的安全性、可靠性；（2）在電力變壓器高壓試驗前，認真檢查各部分接線的接觸是否良好，并且檢查控制箱中的調壓器是否調整到“零”位；（3）在電力變壓器接通電源后，綠色指示燈點亮后，可以按下啟動按鈕，紅色指示燈亮后，等待升壓；（4）試驗人員順時針、勻速旋轉控制箱中調壓器的手柄，緩慢進行升壓，并且密切觀察儀表的指示變化及試品運轉情況；（5）電力變壓器高壓試驗完成后，迅速將電壓調整至零位，并且按下停止按鈕和切斷電源，解開試驗中連接的引線。

3 電力變壓器高壓試驗影響因素分析

高壓試驗能否可行和數據準確程度與電力變壓器的安全性息息相關，影響高壓試驗的因素有以下幾點：

3.1 濕度和溫度

3.2 電壓極性與泄漏電流關系

根據變壓器繞組的極性不同，電阻內水分含量的變化均有所不同。如果極性是正極，那么具備正電荷的水分子會受到排斥，從而導致水分減少，內部電流就會較少，流失的電流就會相對增多；如果極性是負極，水分會增多，內部電流通過就會增大。而這一切的源頭就是變壓器受潮，受潮的變壓器所測量的電流數據是不準確的，因此高壓試驗最好選用新的變壓器，從而可以得到準確的數據。

3.3 升壓速度

泄漏電流是受潮后通過的電流，泄漏電流的產生是與空氣溫度、濕度、電壓、絕緣子表面的雜質等共同作用的結果。實際上，升壓速度對泄漏電流是有一定影響的。經過大量的測量研究表明，泄漏電流的實際測量在升壓速度的影響下和理論值會有一定的差別，尤其是在大容量的變壓器中，這種差別會更加明顯。

4 電力變壓器高壓試驗的安全設計方法

4.1 防止感應電壓與放電反擊

在電力變壓器高壓試驗中，在試驗設備與其他設備之間必須采取有效的防止感應電壓的措施，通常是將試驗設備與其他儀器、設備進行短接，并可靠接地，實驗室中閑置的各種電容設備也要按照要求進行短路接地。由于電力變壓器高壓試驗是在一個封閉的六面屏蔽體環境中進行，在試驗過程中有可能出現瞬間放電的現象，所以，對于試驗中的高壓電纜必須加金屬管保護，并且埋地敷設。一般情況下，金屬保護管的長度應>15m，并且每隔5m與接地極進行連接，從而嚴格控制放電反擊現象的發生機率。

4.2 可靠的接地

在電力變壓器高壓試驗中，必須保證實驗室的接地系統良好，接地電阻一般需要在0.5Ω以下，從而保障試驗設備與試驗人員的安全。在具備良好接地條件的情況下，還應將實驗室視為一個特殊的等電位體，實驗室中所有金屬儀器、設備的外殼都要保持良好接地，特別是在變壓器與試驗設備之間必須有可靠、安全、穩定的金屬性連接。在高壓試驗中，應明確標注接地點的位置，以防在試驗中出現人員觸電的現象。

4.3 防火、防爆

在電力變壓器高壓試驗中，必須嚴防變壓器在運行中發生過載或短路的現象，特別要注意絕緣材料，絕緣油等因高溫、電火花作用等因素，而產生分解、膨脹、以致氣化，導致變壓器內部的壓力急劇增加，有可能引起變壓器外殼爆炸使大量絕緣油噴出燃燒，油流又會進一步擴大火災的危險。因此，在電力變壓器的高壓試驗過程中，必須注重對于安全問題的防范，以保證試驗的安全性。

5 結束語

變壓器作為電力運行的重要設備之一，其運行時的安全性需要在高壓難度中來得以保障。高壓試驗涉及的因素較多，所以在試驗中需要試驗人員清楚自己的職責，確保試驗中的安全。高壓試驗是一項對環境要求較高的試驗，所以在試驗時要對環境進行控制，做好試驗前的相關準備工作，從而確保試驗的每一個環節都能處于掌控之中，這樣才能保證試驗數據的準確性，從而提高變壓器運行的可靠性。