利用高電壓試驗技術分析變壓器故障

劉瑾 劉世平

【摘要】變壓器試驗的主要目的是檢測變壓器的質量，主要包括對變壓器的電流、電阻以及絕緣電阻等進行檢測，以判斷其質量和功能。由于電力變壓器的運行環境及工況往往比較惡劣，因此更容易發生故障。為了確保變壓器安全可靠運行，降低突發故障率，定期對變壓器檢修試驗是非常有效的手段。對此，本文就電氣試驗在變壓器故障分析中的應用進行了簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒。

【關鍵詞】電氣試驗；變壓器故障分析；應用

一、變壓器常出現的故障

（一）絕緣電阻會受到溫度的影響

因為絕緣電阻會隨著溫度的變化而變化，可以說溫度會給絕緣電阻帶來很大的影響，而正常情況下，兩者成反比關系，即溫度越高，電阻阻值會減小。從這個過程我們可以得出以下結論：如果試驗中的各個條件都是確定的，那么溫度升高，分子離子就會發生激烈的運動；隨之絕緣電阻內的分子也會加劇運動速度，進而導致電導電流增加而電阻阻值下降。而且隨著溫度的升高，會使絕緣層中水的雜質增多，這樣會使絕緣電阻的阻值變得更低。所以在試驗過程中，絕緣電阻會受到溫度的影響。

（二）電壓升高會對測量泄漏電流產生影響

變壓器擁有一個特質，即泄漏電流，這種電流與升壓快慢沒有直接聯系。但是在實際應用的過程中，利用微安表對電流進行檢測，就會發現得到的數值跟泄漏電流存在誤差。從實際試驗中，我們可以得出：利用微安表得出的測量結果并不能代表流過絕緣介質泄露電流，因為測量結果中極有可能包含了其他的合成電流。由此可見，泄漏電流不但會受到升壓速度的影響，而且隨著變壓器自身容量的增大對其的影響也越大。

（三）泄漏電流、電壓極性兩者的關系

變壓器絕緣會受潮，主要是因為外部環境對設備外部造成了影響。而且根據電滲實驗我們可以發現：如果變壓器絕緣中的水分子目前是正電荷，那么我們可推斷變壓器正處于電場中。但是正極性電壓因為變壓器產生了繞組而增加了，那么水分子就會向外部滲透；反之，變壓器繞組沒有增加正極性電壓而是增加了負極性電壓，那么水分子就會被極速吸取，進而滲透出絕緣表面，在這種情況下，就會使變壓器中的泄漏電流變大。以上就是泄漏電流、電壓極性兩者的關系。

二、變壓器高壓實驗存在的問題及處理方法

（一）溫度問題處理方法

如果溫度繼續升高吸收比則會下降，而對于受潮絕緣變壓器來說，溫度升高其吸收比則會下降。之所以會出現這種情況的原因是穩定的環境下，絕緣電阻內部的離子和分子在高溫下運動速度加快，產生超高的導電性能，加劇了極化情況的產生，絕緣電阻持續降低。同時，設備絕緣層的雜質隨著穩定的升高而逐漸融解，加快了絕緣電阻電阻值降低的速度。此外，在變壓器高壓實驗中出現泄漏，又或者是絕緣電阻表面的污染比較嚴重都會造成電阻值的下降。

（二）電壓極性問題處理方法

為了能夠解決電壓極性問題，一定要給設備做好防潮措施，避免絕緣層受潮，減少泄漏電壓產生的可能性，將電壓極性對變壓器高壓實驗的影響盡可能降低，提高變壓器的絕緣性，提高電力系統運行的穩定性。

（三）升壓速度問題處理措施

一般情況下，在進行變壓器絕緣試驗的過程中，微安表測量到的讀數隨著升壓速度的變化而不同，升壓速度較快時，微安表測量到的泄漏電流值就大，而升壓速度較慢的時候，微安表測量到的泄漏電流值就小，特別是在容量大的變壓器試驗中，由于其吸收合成電流量更大，升壓速度的影響也更為明顯。所以，為了解決升壓速度對變壓器試驗帶來的影響問題，必須要求相關人員具有較高的專業水準，能夠熟練操作，合理控制升壓速度，保證測量到的泄漏電流值的準確性。

三、變壓器現場試驗實例

某220kV變電站1#主變110kV側A相套管在預防性試驗測量介損測量值為2.6%，油色譜試驗總烴230mL/L，明顯超標，明顯偏離不大于150mL/L的規程規定。由于該主變已經運行10年，遂安排該主變現場吊罩大修。發現套管內部接線焊點脫焊發熱，紙絕緣局部燒黑碳化，損傷嚴重，修復后介損測量值恢復到0.8%，對繞組線圈、電氣接點、鐵芯進行全面檢查緊固，更換所有密封墊，現場進行濾油、補油，電氣試驗全部合格，投運后運行正常。

某35kV變壓器運行中突然跳閘，重瓦斯、縱差保護動作。現場測試絕緣電阻2000MΩ，合格；高壓側、低壓側繞組直流電阻試驗合格；油色譜化驗總烴265mL/L，超標，C2H2含量1mL/L，超標；CO含量8mL/L，超標；說明內部曾經發生放電導致變壓器油分解。線圈變形試驗發現C相繞組嚴重變形。判斷為C相繞組因變形造成短路。直流電阻合格的原因，是由于繞組浸在變壓器由內，短路跳閘后變壓器油使繞組絕緣得到恢復，使用電橋測量直流電阻，測量電壓低。

綜上，變壓器是電力系統中的重要設備，是電力系統穩定運行的基礎。因此，為了減少故障發生的概率，就應該培養員工認真負責的態度，在試驗的過程中一定要注意細微問題；另外也要定期的對員工展開培訓，提高其專業技能。

參考文獻

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