變壓器故障檢測中電氣試驗應用技術分析

摘要：近年來，電力工業飛速發展，電力變壓器作為電力系統重要的設備電力，需求日益增多，用途日益廣泛，由于其絕緣結構、調壓方式、冷卻方式等均在不斷發展中，為保證電力變壓器安全運行，對電力變壓器進行預防性試驗是有必要的。變壓器試驗有：變壓器的絕緣電阻、吸收比試驗；泄漏電流試驗；直流電阻試驗；交流耐壓試驗；介質損失角正切 tanδ 試驗等。通過這些試驗，我們對變壓器的狀態會做出準確的評估。本文介紹了幾種常見的電氣試驗及其原理方法，并通過實例說明了電氣試驗在變壓器故障檢測中的應用。

關鍵詞：變壓器；電氣試驗；故障檢測

1常見的幾種電氣試驗

1.1直流電阻試驗

變壓器繞組的直流電阻是變壓器在交接、大修和改變分接開關后必不可少的試驗項目，也是故障后的重要檢查項目。通過測量直流電阻，能有效的檢查繞組接頭的焊接質量和繞組有無匝間短路；電壓分接開關的各個位置接觸是否良好以及開關實際位置與指示位置是否相符；引出線有無斷裂；多股導線并繞的繞組是否有斷股等情況。在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在1歐以上的一般用單臂電橋測量。

試驗規程規定預防性試驗中，630kVA以上變壓器，當無中性點引出線時，同一分接位置測量的繞組直流電阻，直接用線電阻相互比較，其最大差值應不大于三相平均值的2%（警示值），并與以前（出廠、交接或上次）測量數據進行對比，相對變化也不得大于2%，；630kVA及以下的變壓器，相間差值一般不大于三相平均值的4%（警示值），線間差別一般不大于三相平均值的2%。

1.2介質損失角正切tanδ試驗

介質損失角正切tanδ試驗是一種使用較多且對判斷絕緣較為有效的方法。將交流電壓加到電路中，求得絕緣有功電流分量與無功分量的比值作為絕緣功率損耗的參考依據。測量tanδ主要用于檢查變壓器是否受潮、絕緣老化、油質劣化、絕緣上附著油泥及嚴重局部缺陷等。tanδ的測試可用簡易式西林電橋和介質損失角測試儀等設備進行測試。根據電力設備預防性試驗規程DL/T596—1996規定，測量的tanδ值不應大于出廠試驗值的1.3倍。必要時可通過觀測tanδ與外施電壓的的關系曲線，觀測tanδ是否隨電壓上升，用以判斷絕緣內部有無分層、裂縫等缺陷。介質損耗角正切tanδ的測量有兩種接線方式，分為正接線測量與反接線測量。當試品不接地時采用正接線方式，試品接地時采用反接線方式。

1.3絕緣電阻試驗

絕緣電阻是指在絕緣體的臨界電壓以下，施加的直流電壓U-時，測量其所含的離子沿電場方向移動形成的電導電流Ig，應用歐姆定律所確定的比值，即。測量絕緣電阻和吸收比是檢查變壓器絕緣狀態簡便而通用的方法，可有效查出影響絕緣的異物、絕緣受潮和臟污、絕緣油嚴重裂化、絕緣擊穿和嚴重熱老化等缺陷。在測量過程中，應短接被測繞組各引線，非被測繞組進行短路接地，依次對各繞組對地及繞組間的絕緣電阻值進行測量。

不同的絕緣設備，在相同電壓下，總電流隨時間下降的曲線不同。即使對同一設備，當絕緣受潮或有缺陷時，其總電流曲線也要發生變化。當絕緣受潮或有缺陷時，電流的吸收現象不明顯，總電流隨時間下降較緩慢。有絕緣良好與受潮時的變化。因此，對同一絕緣設備，根據的變化就可以初步判斷絕緣的狀況。通常以絕緣電阻的比值表示。

1.4交流耐壓試驗

交流（耐壓試驗是針對某些局部缺陷，考驗被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對保證設備安全運行有重要意義。交流耐壓試驗能真實有效地發現絕緣缺陷，但因它屬于破壞性試驗，會使原來存在的絕緣弱點進一步發展，因此必須在被試品的絕緣電阻及吸收比測量、直流泄漏電流測量及介質損失角正切值tanδ測量均合格之后進行，以免造成不必要的破壞。對于變壓器這種電容量較大的試品，一般采用串聯諧振的方法進行現場試驗，采用調感和調頻進行諧振補償。利用串聯諧振作耐壓試驗有兩個優點：若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失；擊穿后電流下降，不致造成被試品擊穿點擴大。

2電氣試驗在變壓器故障檢測中的實際應用

某220kv變電站的1#主變在2017年10月29日進行了例行試驗，其中包括繞組直流電阻試驗、短路試驗、絕緣電阻試驗、介質損失角正切tanδ試驗、交流耐壓試驗。該變壓器型號為OSSZ11-240000/220，額定電壓（220±8×1.25）/115/10.5kV，額定電流為629.8/1204.9/6598.3A，額定容量240000/240000/120000kVA，額定頻率50Hz，聯結組別YNa0d11。

試驗環境：環境溫度：7℃油溫：7℃，濕度：50%

綜上，由數據可知，直流電阻與出廠值相比差值不超過2%，相間差小于三項平均值的4%；介質損耗角tanδ與出廠值差值不超過130%；絕緣電阻吸收比大于1.3，極化指數大于1.5，可判斷該變壓器絕緣良好。各數據合格，該變壓器未出現故障，檢測合格。

3總結

進行預防性電氣試驗是變壓器狀態檢修中非常關鍵的步驟，其試驗方法有很多，本文只是列出其中幾種。電氣試驗能有效檢測出變壓器的潛在問題，有助于以實現變壓器故障的一體化處理。對變壓器進行電氣試驗操作時，需要根據標準規定進行試驗，規避問題，降低風險，保證試驗安全。如果事故發生，則工作人員需要冷靜面對，積極采取措施減少損失。

參考文獻：

[1]秦赫彬.電氣試驗在變壓器故障分析中的研究[J].智能城市，2016，2（11）：257.

[2]杜曉華.變壓器電氣試驗方法分析[J].現代工業經濟和信息化，2016，6（22）：35-36.

（作者單位：廣東電網汕頭供電局變電管理所）

作者簡介：林典豪（1991.06.24-）；男；廣東汕頭；漢族；大學本科；助理工程師；廣東電網汕頭供電局變電管理所高壓試驗二班中級作業員；研究方向：變電站設備高壓試驗。