電氣試驗在變壓器故障分析中的研究

董家盈

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，各行各業對于電力資源的需求也在逐漸增多。變壓器能夠保證電力系統穩定運行，但是由于變壓器運行環境比較復雜，很容易導致變壓器出現故障，造成整個供電系統癱瘓，所以必須要對變壓器故障進行詳細的分析。利用電氣試驗來研究變壓器故障的主要成因，并且進行相對應的解決對策，提高變壓器故障的處置效率，保證我國電力事業的穩定發展。

關鍵詞：電氣試驗 變壓器 故障分析 應用策略

變壓器作為最主要的輸變電設備，在運行的過程中，由于其處于電力系統末端配，所以變壓器的整體數量和總容量非常龐大，一旦變壓器出現故障，則很容易造成整個電力系統的運行受到影響，所以必須要加強對于變壓器運行穩定性進行防護。在對變壓器進行故障檢查時，最主要的還是應該利用電氣試驗對變壓器故障的成因進行綜合的判斷，促進變壓器的穩定運行。

1 變壓器的主要結構

變壓器的主要結構包括初級線圈、次級線圈以及磁芯等，利用電磁感應的原理，保證電力系統的穩定運行，最常用的供電裝置之一。利用變壓器能夠保證電力系統穩定運行，具有隔離、變換電壓電流、阻抗變換等功能。隨著變壓器的快速發展，已經逐漸出現了油浸式變壓器、組合式變壓器、干式變壓器以及配變變壓器 等不同的類型[1]。

2 變壓器主要的故障及原因

2.1 繞組形變故障

在變壓器中，如果因為短路電流而導致變壓器內部受到沖擊，就很容易出現繞組故障。電網中實際運行的電力變壓器，經常會因為不同的原因而受到短路電流的沖擊，其中最嚴重的就屬于近期短路故障，短路沖擊電流能夠使得變壓器的繞組承受的電動力瞬間升高至數百倍，導致繞組溫度急速升高，所以線圈的機械能變弱，引起變壓器繞組故障。

當變壓器遭遇短路電流沖擊之后，很難承受如此強大的短路電動力，所以會產生故障，由于受到短路沖擊而引發變速器故障已經逐漸成為主要的原因之一。

在電力系統實際運行的過程中，要想檢測短路沖擊電流則必須進行離線檢查，但是卻并不能夠靈活地反映出變壓器繞組故障，而且準確性也不高，所以這就導致電力系統的穩定運行，存在一定的安全隱患。還有一些變壓器的繞組線圈出現比較小的變形時，并沒有破壞絕緣 所有的檢測都能夠正常，這樣就導致頻率響應法以及“短路阻抗法 ”，均不能夠準確地判斷繞組存在的故障。而在變壓器故障診斷中，通過利用離線吊芯檢查的方式，不僅會消耗大量的人力、物力、財力，對變壓器自身也會造成一定的影響，所以必須要改進檢測方式，通過實時在線準確地判斷變壓器繞組故障的原因[2]。

2.2 鐵芯故障

一般的變壓器鐵芯都是由非線性鐵磁材料硅鋼片構成，但是由于硅鋼片在交變磁場中的長度會逐漸的變化，所以導致磁質伸縮影響了芯片勵磁頻率。當硅鋼片的磁致伸縮率增大時，鐵芯的形變量也會增加，導致鐵芯的振動頻繁，如果鐵芯磁質伸縮變化周期是交流電壓周期的一半，所以就會造成變壓器鐵芯振動頻率以100Hz為基礎，但 實際上由于變壓器鐵芯的振動除了有基頻振動以外，還包含基頻整數倍的高頻附加振動信號，導致磁致伸縮非線性以及鐵芯內框和外框的磁路徑長短存在區別，造成高次諧波分量，導致鐵芯振動信號的波形并沒有呈現出正弦分布。主要的原因在于變壓器鐵芯內部的絕緣層破損，或者出現紙板受潮的情況[3]。如果變壓器的油箱底部存在大量的油漬，很有可能導致自身的絕緣性能下降，當變壓器箱體的金屬零件出現脫落時，也會造成硅鋼片局部短路的問題，而鐵片內部的硅鋼片表面，如果出現絕緣漆脫落的問題，也會造成鐵芯暴露在空氣中，引發變壓器故障。

3 電氣試驗在變壓器故障中的具體應用

3.1 電氣試驗

電氣試驗必須按照相關流程和相關的規范標準進行操作，充分保證電氣試驗中的各項電氣試驗數據真實準確。在電氣試驗過程中必須要嚴格按照實際情況來開展對比工作，這樣才能夠保證對具體的電氣試驗情況來進行分析，當變壓器進行電氣試驗判斷時，也應該及時對變壓器的各項數據進行判斷[4]。通過恰當的數據分析來發現變壓器可能出現的故障問題，對 應問題 及時的排查故障。在電氣試驗的過程中，最主要的就是對電氣試驗流程進行全面的掌握，根據電氣試驗的數據以及存在的故障類型進行綜合判斷，這樣才能夠采取 相應的措施解決故障。

3.2 電氣試驗的判斷方式

電氣試驗的方法可以對變壓器內部存在的故障進行判斷，并且可以直接對故障位置進行定位。由于在開展電氣試驗的過程中，許多電氣試驗的難度比較大，所以并不非常適合開展電氣檢測，例如短路電氣試驗、局部放電、電氣試驗 等，不僅會導致變壓器電壓容量增長，而且也會導致變壓器的等級增加，所以造成電氣試驗難度也在增加。為了能夠更好地應用電氣試驗判斷方法，可以利用色譜分析的方式來保證電氣試驗結果的準確性，并且制定相對應的電氣試驗方案，保證準確效率，提高變壓器故障檢測的效果。

在前期檢查的過程中，對電氣試驗的危險性、嚴格性和精準性，進行恰當的分析與判斷。在電氣試驗開始前進行積極的準備工作，能夠保障高壓電氣附近的減速范圍以及具體的目標控制，例如要事先進行停電通知、保證路障的設置，而且還應該保證試驗范圍產生的影響降到最低。在對高壓電氣絕緣電氣試驗分析的過程中，最主要的就是利用先進的計算技術以及智能專家意見對設備電氣試驗的全過程進行模擬，保證電氣試驗方案的精準程度 還應該讓負責人員加強安全保障。促進電氣試驗的各個環節更加的連貫通暢，利用相關的保障來對電氣試驗進行合理的管束和制約，保證電氣試驗的安全性和穩定性。在電氣試驗過程中，為了提高電氣試驗的安全性和電氣試驗質量科學合理的法律法規進行指導，這樣才能夠保證電氣試驗的過程符合實際操作，對專門的法律法規進行指導，保障工作人員的整體素質和技能符合實際要求，充分認識到安全性的重要作用，才能夠保障電氣試驗的整體效果和整體質量，根據不符合規定的措施進行分析，制定嚴格的獎懲措施，保證高壓電氣絕緣電氣試驗更加的科學規范[5]。

3.3 電氣試驗的主要作用

通過電氣試驗檢測變壓器的過程中，能夠對變壓器的損耗問題進行分析，有效保障電壓器的線路正常運行，如果電力系統中變壓器的線路出現摩擦，或者造成變壓器內部出現故障而導致內部氣體含量增加的問題，也會引發故障。可以通過恰當的電氣試驗方式及時對變壓器故障產生的原因進行分析，明確故障的具體位置，并且對特定的故障點進行處理保證變壓器穩定運行[6]。

4 結語

在我國社會經濟快速發展的過程中，由于電氣設備運行的壓力不斷增大，所以變壓器出現故障的情況也在不斷增多，為了能夠保障電力系統的穩定運行，就必須對變壓器產生故障的具體原因進行定位。通過利用電氣試驗的方式，對變壓器存在故障的原因進行判斷，也能夠促進變壓器正常的進行工作，而且還能夠定期對變壓器進行維護，提高變壓器的使用壽命。

參考文獻

[1] 湯曉明.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用研究[J].科技風，2018（31）：149.

[2] 許強唯，劉軍.電氣試驗在變壓器故障檢測中的應用[J].電子測試，2018（18）：103-104.

[3] 高一晟.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用研究[J].中國設備工程，2017（20）：46-47.

[4] 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.

[5] 李洋，李朋，田新，等.電氣試驗在變壓器故障分析的應用[J].通訊世界，2016（13）：151-152.

[6] 龍光權.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用[J].通訊世界，2016（2）：268-269.