電力變壓器試驗和運行中的故障探析

張 安

(哈爾濱市阿城電業局，哈爾濱 150300)

電力變壓器試驗和運行中的故障探析

張 安

(哈爾濱市阿城電業局，哈爾濱 150300)

變壓器具備重量較輕、體積較小等特點，便于移動、安置，不會占據較大空間。電力變壓器高壓試驗技術的可靠性直接決定整個系統的穩定性和安全性。要充分發揮電力高壓試驗變電器的優勢，必須采取相應的控制措施，及時處理故障，保障其運行質量。

電力變壓器；試驗；運行；故障

1 電力系統變壓器試驗

在電力系統變壓器檢修之后，為確保變壓器安全穩定的運行，要對變壓器進行試驗，通過觀察、記錄試驗數據的變化，來確定電力變壓器檢修的質量，為電力系統安全、可靠地運行提供保障。電力系統變壓器常進行的試驗有變比試驗、直流電阻試驗、絕緣電阻試驗、空載試驗、工頻耐壓試驗、局部放電試驗等。

變比試驗可以檢查變壓器的繞組匝數是否正確，直流電阻試驗可以檢驗變壓器的引線連接是否有問題，絕緣電阻試驗可以檢驗變壓器的絕緣是否良好，空載試驗可以通過鐵損看出變壓器的性能參數，通過工頻耐壓試驗和局部放電試驗可以判斷變壓器主、縱絕緣是否存在隱患。要保證試驗的準確性，避免因為試驗問題而導致對變壓器狀態的誤判斷。

2 影響變壓器試驗的主要因素

2.1 接地因素

在變壓器試驗過程中，必須保證各接地點接地的牢靠。如鐵芯未接地或接地不良，會使鐵芯在變壓器電路中的位置發生變化，導致變壓器繞組電容和繞組對地絕緣電阻測量不準確；在工頻耐壓試驗時，非被試繞組未良好接地，可能會在非被試繞組上產生過電壓而發生損壞；變壓器主體接地不良時，試驗或運行時就可能產生懸浮的高電壓，存在很大的安全隱患。

2.2 溫度因素

在直流電阻試驗和絕緣電阻試驗時，溫度對試驗結果的影響很大。例如剛剛退出運行的變壓器，其整體溫度較高，如果不能準確讀出變壓器繞組溫度，或是以環境溫度作為變壓器溫度，得到的直流電阻結果就是不準確的；同一臺變壓器溫度較高時，絕緣電阻較小，溫度較低時，絕緣電阻較大，如果單純比較絕緣電阻絕對值的大小，不考慮溫度因素就得出變壓器絕緣不好的結論，就是不對的。

2.3 測量因素

在變壓器試驗時，必須保證測量儀器的量程滿足試驗的需求，且儀器在正常的檢定有效期內，才能保證測得的試驗數據是真實有效的。試驗人員要有高度的責任心，注意檢測細節，做好試驗記錄，確保不因為人為原因造成試驗數據的失實。

2.4 環境因素

在現場試驗時，試驗環境都比較差，周圍可能會有一些帶電的高壓電器在工作。在高壓試驗時，例如局部放電試驗，變壓器周圍的電器設備和金屬器件可能會給試驗帶來干擾，使試驗結果不準確，甚至無法正常進行試驗。因此，要盡量改善試驗條件，降低環境因素對試驗的影響。

3 電力變壓器狀態診斷模型的建立

診斷電力變壓器狀態時涉及較多專業知識，尤其包含很多狀態信息。為防止主觀因素的影響，提高分析準確度，本文基于模糊理論建立電力變壓器狀態診斷模型。

3.1 狀態信息與故障原因的對應

電力變壓器運行過程中狀態信息比較繁多，且和不同故障的對應關系十分復雜，給故障的分析帶來較大困難，尤其在同一故障對應龐大的檢測與試驗數據時，增加了故障分析的難度。為方便研究，需總結變壓器運行狀態的各種信息，構建與故障原因之間的關系。這是建立變壓器故障診斷模型的基礎。

電力變壓器繞組故障包括短路、放電、直流電阻異常及絕緣受潮等，與其對應的狀態信息分別為C2H2、H2及總烴含量、直流電阻不平衡系數，繞組局部放電量，C2H2含量，H2含量、總烴含量，直流電阻不平衡系數、油中含水量，吸收比，繞組介損值，繞組泄露電流，繞組絕緣電阻以及H2含量等。按照上述方法列出電力變壓器的絕緣油、套管、鐵心出現故障的狀態信息。

3.2 狀態信息診斷矩陣的構建

構建狀態信息與故障原因間的二維矩陣，列中包含引起某部件故障的所有原因，行中包含某部件所有狀態的信息量。

4 電力變壓器高壓試驗技術故障的處理方法

4.1 內部有雜音

可能因為電力變壓器繞組存在過大的電流。這種短路故障均有可能導致在電力變壓器高壓試驗中，設備內部出現異常聲響。發生這一現象時，操作人員要借助電力變壓器內部傳出來的聲音判斷是否為故障所導致，在確定發生故障后，操作人員可將電力變壓器各個部件進行斷電檢查，檢查部件以描述的幾個部件為主，檢查發生故障的因素并采取針對性的方式處理。

4.2 自動跳閘

電力變壓器在高壓試驗過程中，如果發生自動跳閘現象，必須及時、準確的通過外部檢查來明確故障發生的原因，假設是操作人員在高壓試驗時誤操作而導致的跳閘，就不需要檢查電力變壓器。反之，必須由操作人員進行全面、徹底的檢查，對電力變壓器內部進行詳細檢查，杜絕電力變壓器在后期應用過程中發生短路故障，降低火災的發生率。假設電力變壓器周邊發生火災，則會出現自動保護行為，通過自動斷路，避免電氣設備受到影響。假設火災發生之后，電力變壓器未按預定程序斷路，必須以人為操作的方式將斷路器斷開，只有斷開之后才能撲火救災。

4.3 油位異常

在電力變壓器應用過程中，油位是必須控制的一項參數，并且要按照當地周邊環境的實際狀況對油位進行有針對性的調整。電力變壓器在進行高壓試驗時，如發現油位有異常變化，需要操作人員明確是否有漏油、溢水等情況發生，在油位顯著提升后，首先要考慮是否是因為周邊環境導致的。在排除人為因素、環境因素以外，操作人員要檢查呼吸管、油標管，明確其在工作過程中是否有堵塞、泄漏等情況發生，并按照實際結構對其進行針對性的處理，只有這樣，才能保障電力變壓器在今后的應用中具備較高的實用性、安全性。

4.4 瓦斯保護

在電力變壓器高壓試驗當中，瓦斯保護的故障發生因素比較多，電力變壓器保護裝置二次回路故障、內部故障以及尤為下降等都會引發瓦斯保護故障。當電力變壓器出現瓦斯保護故障后，操作人員要對電力變壓器實行全面、詳細的檢查，明確故障的因素，設計針對性的處理方法，及時排除故障。處理完成之后，要對電力變壓器進行一次檢驗，檢驗合格后再繼續應用。

4.5 繞組故障

電力變壓器在高壓試驗中出現繞組故障的因素也比較多，發生該故障后，操作人員要針對電力變壓器的結構、環境進行詳細檢查，對發生故障的繞組接地、匝間短路以及相間短路等故障逐一排除之后，才能保障電力變壓器在使用過程中的穩定性和安全性。除此之外，在高壓試驗過程中，操作人員還要對實驗中涉及的安全用具、安全措施以及接地線進行詳細檢查，在確認無誤之后才能進行試驗。

5 結語

電力變壓器高壓試驗技術是保障變壓器本身安全運行的重要手段，試驗過程中，必須要對周邊環境進行有效控制，杜絕因環境因素而影響電力變壓器高壓試驗的結果，規范操作人員的操作行為，保障所有的高壓試驗環節都能具備充足的完整性和安全性，只有這樣，才能保障電力變壓器在工作過程中具備較高的穩定性和安全性，為電網高質量、安全的運行提供保障。

[1] 王玉瑋，孫濤，林波.改進電力變壓器中硬紙筒的制作[J].中國高新技術企業，2016，(15)：63-64.

[2] 蘇海利，梅春雨.電力變壓器經濟運行分析[J].中小企業管理與科技(上半月)，2016，(04)：58-59.

[3] 國內首臺超大容量220kV級電力變壓器誕生[J].電氣制造，2016，(04)：44.

Analysisoffaultsinpowertransformertestandoperation

ZHANG An

(Harbin Acheng Electric Power Bureau, Harbin 150300, China)

The transformer has the characteristics of lighter weight and small volume, which is easy to move and place, and will not occupy a large space. The reliability of the high voltage test technology of the power transformer directly determines the stability and safety of the whole system. To give full play to the advantages of power high voltage test transformer, we must take the appropriate control measures to ensure its operation quality.

Power transformer; Test; Operation; Fault

TM421

B

1674-8646(2017)19-0044-02

2017-08-15