論變壓器變電運行的電氣試驗

王劍韜

摘 要：在電氣試驗中變壓器是很關鍵的設備之一，它是一種單框芯式鐵心結構，這種結構由電壓繞組、初級繞組以及鐵心三者相互繞制而成，它同時是一種能夠提供工頻電壓的試驗用變壓器。為了使試驗變壓器的使用效果得到改善，文章根據作者對變壓器的工作經驗，簡單描述變壓器電氣試驗過程的步驟，方便以后進行同類型變壓器電氣試驗時作參考。

關鍵詞：變壓器；變電運行；電氣試驗

引言

隨著我國國民經濟在不斷發展，電力事業也有了很大進步，我國電子工業系統逐步實現大電網、超高壓、自動化、大容量的目標，不同地區相互聯網同時還在不斷改進以及建設。變壓器是轉換傳輸電能、電壓以及電流的靜止電器，在電力系統的配電以及輸變電這些設備當中屬于其中關鍵又昂貴的一個設備，同時也處于電力設備運行當中大容量、高故障的階段，變壓器只有安全運行才可保證整個電子工業系統的可靠性以及經濟性，同時也是電網能夠可靠運行的保障。

1 變壓器的工作原理

通常變壓器是根據電磁感應的相關原理來實現其工作的。即在操作箱中不斷輸送電源，同時在操作箱中安裝過流自動脫扣和零位連鎖設備→通過自耦調節器對電壓進行調整→將變壓器初繞組不斷輸入，由電磁感應的基本原理可知，次級繞組能夠得到和與其初級繞組數兩者之比是同倍數的電壓，這時流過穩壓電容器的濾波和電壓硅堆整流就能夠把工頻電壓轉換成為直流電壓，當然此直流電壓的大小是工頻電壓的兩倍左右。

2 簡述變壓器發展對變電運行電氣試驗的影響

新材料和新工藝得到廣泛應用，在材料以及性能等方面變壓器開始不斷得到改善。曾經的油浸式電氣試驗變壓器，因為重量和體積等問題都無法滿足目前變電運行的需要，而充氣式電氣試驗變壓器在體積和重量方面都有所降低，更符合變電運行的電氣試驗的要求，因為SF6氣體良好的不燃性和絕緣性能使其一躍成為電氣界的“新寵”。

串激電氣試驗變壓器是由幾臺變壓器串接而成的。單臺電氣試驗變壓器重量輕、容量小、電壓低、方便安裝和運輸，還可以分開使用，但是在使用的時候需要注意變壓器的外殼和高壓尾一定要接地。為了確保設備的安全運行，電氣試驗變壓器的輸出通常是用串接限流電阻。

絕緣筒（工頻）電氣試驗變壓器，它采用的是環氧澆注筒殼，屬于全絕緣處理。并且它具有很強的抗濕能力，因漏磁性能夠有效削弱而使其承受電氣試驗的短路電流的沖擊能力得以加強。

干式電氣試驗變壓器具備體積小、性能優良、重量輕以及便于攜帶等優勢。由于它采用CD型鐵芯和線圈繞組環氧真空澆注等新工藝，所以與其他品種變壓器相比較而言，其重量和體積都大大降低，并且在絕緣強度和抗濕度等方面有了質的飛躍，另外漏磁問題也得到有效的解決。

3 變壓器電氣試驗研究

3.1 試驗變壓器的使用條件

針對變壓器的使用標準來提取相應合理的使用條件，通常情況下有以下幾個方面：

（1）盡量不要把變壓器設備安裝在容易對變壓器絕緣的蒸汽、爆炸性介質和其他的化學性積塵產生影響的區域。（2）在布置變壓器的區域要確保空氣的最大相對溫度達到相關的標準，若空氣溫度處于25攝氏度左右，就要求空氣的相對濕度不大于85%。（3）當然對變壓器四周環境的溫度也提出了相關要求：它的最低氣溫要保證在零下20攝氏度左右，它的最高氣溫要求處于零上40攝氏度左右。（4）在運行試驗變壓器的過程中不能在高壓條件下對設備進行斷合，同時要在輸出端接上需要的所有保護電阻然后開始慢慢升高輸入的電壓。（5）為了變壓器能夠很好的散熱，對額定容量以及額定電壓條件下的變壓器有一定的要求，嚴格控制其運行時間，若變壓器是處在額定電流以及額定電壓數值大小的2/3的工作環境下，就可以長期并持續安全運行，若不是處于額定電流以及額定電壓數值大小的2/3的工作環境下，就得保證變壓器只能持續運行小于半小時，同時每次運行的時間間隔要保證是運行時間的五到十倍。

3.2 試驗方法

（1）準備做電氣試驗時，要先確保控制箱的調壓器是否已經調節到“零”處，然后確定儀器的每一個元件的接線是否保持良好接觸；（2）根據接線的原理把引線完整連接，同時確定是否已經把變壓器以及控制箱安全接地；（3）接著把啟動按鈕啟動，此時紅色指示燈開始變亮，綠色指示燈在接通電源以后就開始變亮，這時表明變壓器已開始通電，隨時升壓會升高；（4）所謂升壓即保持勻速然后順時針緩慢轉動調壓器的手柄，這時要隨時關注樣品的良好情況和儀表的顯示情況；（5）做完整個試驗以后，要立刻將電壓調零，同時將停止按鈕向下按，接著就可以停止電源的供應，這時可以把試驗引線斷開。

4 電氣試驗過程變壓器應用的控制要點

4.1 在進行電氣試驗時，變壓器一般要得到較高的電壓才能運行，然而由于變壓器的重量和體積與繞組電壓的3次方成正比關系，所以單臺變壓器的電壓要確保已保持在規定范圍內。所以，在對變電器進行電氣試驗時，只要較多個變壓器的串連接就可以構成串級試驗變壓器，通常情況下是以三臺變壓器進行串接，就是將一臺變壓器的所有電壓繞組作2相串聯的連接，接著將繞組累接串接至此臺變壓器的繞組上面，從而提供下級變壓器需要的勵磁電流。這時，每臺變壓器的鐵心與外殼都保持與此臺變壓器繞組的中點連接，這樣每臺變壓器外殼的對地都有不一樣的電位。如果第一臺變壓器所謂的繞組的起端保持接地，那么其輸出電壓是數值U2，對地帶電壓數值是0.5U2，同時第二臺變壓器的外殼帶變壓數值是1.5U2，而輸出端的電壓數值是2U2，第三臺和第二臺一樣，這時此試驗輸出電壓的總和和3臺變壓器總的輸出電壓的和在數值上一樣，要保持單臺變壓器的電壓維持不變，這樣可在一定程度上減小各個變壓器的絕緣，同時還可減小套管的尺寸。

4.2 在進行電氣試驗時，通常串級變壓器的額定容量都小于單臺變壓器的額定容量，原因是前級變壓器要保持向后級變壓器提供勵磁容量和負荷容量，所以串級變壓器裝置存在利用率低以及級數多的特點，同時裝置的短路容量也會快速下降。研究顯示，通常單臺變壓器短路阻抗的范圍是6%到8%；然而三臺串聯變壓器短路阻抗的范圍是20%到30%，因此試驗得到的數據都會受到一定的影響。

4.3 在進行電氣試驗時，使用的變壓器很容易出現過熱問題，可能是因為戶外電壓隔離開關的操作電流過少的緣故，這時使用的隔離開關額定電流裕度要更大一些；如果要確保變壓器能夠正常導電，可在觸座和觸指尾端相互之間加一個軟連接；對于電氣試驗時產生的故障，要嚴格把握控制箱的繼電器運行過程確保調壓器的調零，而且停止電源切之后才可拿出試驗樣品；同時，在進行電容試驗時，如果通過電容器的高壓端進行放電工作，就要求調壓器要調零，這樣可以很好的防止觸電事故的產生。

5 結束語

在電氣試驗中，變壓器的應用主要是檢測設備電器元件絕緣材料在工頻或直流電壓下的絕緣強度試驗，是變電器變電運行電氣試驗中不可或缺的試驗設備。對于試驗中的細節問題仍需要我們的注意和解決。安全和方便是主題，這有利于試驗變壓器的發展并使得電氣試驗的安全性與便捷性得到了提高。

參考文獻

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