電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

趙梅

摘要：隨著人類認(rèn)識和改造自然進(jìn)程的推進(jìn)，人們對以電能為代表的清潔能源的需要越來越多。電力設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展不斷壯大，電網(wǎng)體系的輸變電設(shè)備中，變壓器是非常重要的核心部件，保證變壓器的正常運(yùn)行對于保護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。在投運(yùn)前進(jìn)行電氣試驗(yàn)?zāi)軌蚣皶r發(fā)現(xiàn)變壓器潛在的問題，避免在運(yùn)行中出現(xiàn)故障進(jìn)而影響電網(wǎng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。因此分析和探討變壓器電氣試驗(yàn)是一件有意義的工作。

關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn);變壓器故障;電力運(yùn)行

引言

變壓器是電力系統(tǒng)重要的變電設(shè)備，是電力系統(tǒng)之中最主要的組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的安全性。保證變壓器的安全可靠運(yùn)行對電網(wǎng)安全具有重要意義。要獲取變壓器運(yùn)行當(dāng)中的故障信息，必須對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，提前預(yù)測并進(jìn)行有效判斷。在電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中，目前共有32項(xiàng)，這些項(xiàng)目包括了色譜分析、繞組試驗(yàn)、溫度測驗(yàn)、電氣試驗(yàn)、變壓器油化試驗(yàn)、局部放電等六大類。通過這些試驗(yàn)，可以對變壓器的狀態(tài)會做出準(zhǔn)確的評估。

為提高變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性，要建立科學(xué)可行的故障檢修制度，靈活應(yīng)用各種預(yù)防性電氣試驗(yàn)，來確定各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，給檢修人員提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息將其作為設(shè)備檢修的依據(jù)，提高故障處理效率。

1變壓器的介紹

1.1變壓器的組成以及類型

在目前電廠通常使用的變壓器主要由三部分組成：初級線圈、次級線圈以及磁芯。變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理，在磁能和電能之間相互轉(zhuǎn)化從而將電能輸送到用戶家中。變壓器作為現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎(chǔ)，因?yàn)槠浞€(wěn)定、可以隨意變化電壓等優(yōu)點(diǎn)大量應(yīng)用于現(xiàn)代社會。變壓器主要分為以下幾類：干式變壓器、配電變壓器以及使用較多的組合式變壓器。

1.2變壓器容易出現(xiàn)的故障和問題

根據(jù)變壓器在生產(chǎn)生活中的使用總結(jié)，發(fā)現(xiàn)變壓器主要容易出現(xiàn)有以下一些故障和問題：

一是變壓器經(jīng)常會出現(xiàn)接觸不良的問題。變壓器內(nèi)部因?yàn)槭褂镁€圈（通常是銅線圈）經(jīng)常會出現(xiàn)內(nèi)部線圈和其他東西接觸不良的問題。無論是哪一種原因?qū)е碌慕佑|不良問題的出現(xiàn)，都會使得線路中的電流不穩(wěn)定，不平衡，從而使得變壓器無法正常的使用。變壓器的開關(guān)是經(jīng)常使用的東西，經(jīng)過多次使用后，開關(guān)難免會出現(xiàn)一些接觸不良的問題。并且，由于高壓，在變壓器中經(jīng)常會多多少少地產(chǎn)生一些火花。在使用絕緣油的時候，油會在變壓器的開關(guān)出形成油污，這些油污導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的電阻增大，隨之而來的就會導(dǎo)致部分接觸面的灼傷。

二是在變壓器中經(jīng)常會使用一些性能并不佳的材料導(dǎo)致變壓器整體絕緣性并不好。為了保證變壓器內(nèi)部的絕緣性，經(jīng)常會使用一些絕緣油來增加它的絕緣性，但是這些絕緣油中肯定會含有一些雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在高壓下逐漸從油中分解出來，然后匯集在一起，當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定程度的時候，就會影響優(yōu)質(zhì)絕緣油的絕緣性，從而使得變壓器絕緣性能不斷降低而出現(xiàn)各種故障。

2電氣試驗(yàn)在變壓器故障中的具體應(yīng)用

2.1絕緣油試驗(yàn)

在變壓器內(nèi)部一定要保證絕緣性，人們經(jīng)過成千成萬次試驗(yàn)發(fā)生油具有良好的絕緣性，而且油是液體，具有流動性，能夠充滿變壓器的內(nèi)部，從而排出空氣，有著其他絕緣材料不具備的優(yōu)勢。另外，當(dāng)使用油充滿了變壓器內(nèi)部的時候，還可以阻止空氣進(jìn)入變壓器中氧化材料，降低了因?yàn)榭諝庋趸鴾p少材料壽命的風(fēng)險。

2.2直流電阻試驗(yàn)

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(guān)后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是故障后的重要檢查項(xiàng)目。通過測量直流電阻，能有效的檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路;電壓分接開關(guān)的各個位置接觸是否良好以及開關(guān)實(shí)際位置與指示位置是否相符;引出線有無斷裂;多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股等情況。在中、小型變壓器的實(shí)際測量中，大多采用直流電橋法，當(dāng)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(yàn)規(guī)程規(guī)定預(yù)防性試驗(yàn)中，630kVA以上變壓器，當(dāng)無中性點(diǎn)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(yīng)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(shù)據(jù)進(jìn)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%。

2.3介質(zhì)損失角正切tanδ試驗(yàn)

介質(zhì)損失角正切tanδ試驗(yàn)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(jù)。測量tanδ主要用于檢查變壓器是否受潮、絕緣老化、油質(zhì)劣化、絕緣上附著油泥及嚴(yán)重局部缺陷等。tanδ的測試可用簡易式西林電橋和介質(zhì)損失角測試儀等設(shè)備進(jìn)行測試。根據(jù)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程DL/T596—1996規(guī)定，測量的tanδ值不應(yīng)大于出廠試驗(yàn)值的1.3倍。必要時可通過觀測tanδ與外施電壓的的關(guān)系曲線，觀測tanδ是否隨電壓上升，用以判斷絕緣內(nèi)部有無分層、裂縫等缺陷。介質(zhì)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(dāng)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。

2.4交流耐壓試驗(yàn)

交流（耐壓試驗(yàn)是針對某些局部缺陷，考驗(yàn)被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對保證設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。交流耐壓試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，但因它屬于破壞性試驗(yàn)，會使原來存在的絕緣弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)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(zhì)損失角正切值tanδ測量均合格之后進(jìn)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(lián)諧振的方法進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，采用調(diào)感和調(diào)頻進(jìn)行諧振補(bǔ)償。利用串聯(lián)諧振作耐壓試驗(yàn)有兩個優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)擴(kuò)大。

3電氣試驗(yàn)的作用

在電力行業(yè)中，無論是損耗嚴(yán)重的，還是容量較小的都需要進(jìn)行試驗(yàn)，這種試驗(yàn)在變壓器線路中的作用是非常巨大的。比如說進(jìn)行的短路試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)等都對整個電力運(yùn)行是不可缺少的，這些試驗(yàn)可以避免很多事故的發(fā)生，可以減少很多的經(jīng)濟(jì)損失。電氣試驗(yàn)可以準(zhǔn)確地對變壓器進(jìn)行分析。了解變壓器內(nèi)部的情況，判斷其內(nèi)部是否已經(jīng)發(fā)生了問題或者即將發(fā)生問題，然后使用相應(yīng)的解決方案解決這些問題，為電力行業(yè)的工作人員帶來了很大的便利，不再需要隨時隨地進(jìn)行各個變壓器的檢查。

結(jié)語

進(jìn)行預(yù)防性電氣試驗(yàn)是變壓器狀態(tài)檢修中非常關(guān)鍵的步驟，其試驗(yàn)方法有很多，本文只是列出其中幾種。電氣試驗(yàn)?zāi)苡行z測出變壓器的潛在問題，有助于以實(shí)現(xiàn)變壓器故障的一體化處理。對變壓器進(jìn)行電氣試驗(yàn)操作時，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，規(guī)避問題，降低風(fēng)險，保證試驗(yàn)安全。

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