電力變壓器的電氣試驗與繼電保護

李長城

摘要：現如今，電力能源已經成為社會經濟發展的重要基礎，在科學技術快速發展的背景下，電力變壓器技術得到了快速提升。為了保證電力系統中的平穩運行，本文簡單分析了電力系統變壓器電氣試驗以及繼電保護系統設計方案。

關鍵詞：電力變壓器;電氣試驗;繼電保護

隨著社會經濟的迅猛發展，我國電力行業也發展得十分迅速，人們對用電量有了更多的需求。然而，變壓器在變電運行中由于受到諸多不利因素的影響，致使變壓器在變電運行中經常會出現各種各樣的故障問題，這既不利于滿足人們的用電量需求，也不利于確保人們的用電安全。由此可見，分析變電運行中變壓器的常見故障及處理方法是很有必要的，它能在一定程度上降低變壓器發生故障的可能性，從而促進我國電力行業的進一步發展。

1 電氣試驗在變壓器故障分析

1.1 升壓速度問題

從變壓器自身設計的角度而言，泄漏電流是變壓器的一種固有特點，在升壓速度的影響下，通常不會對泄漏電流產生作用，但是在變壓器試驗環節，因為相關技術工作者采用的試驗工具有一定的差異，升壓速度將會對泄漏電流產生一定的不良影響，會在很大程度上降低測量泄漏電流數據的精準性。如在高壓的基礎上做變壓器的絕緣性試驗，一般會利用微安表針對泄漏電流進行準確測量，但是在測量的過程中卻吸收了合成電流，所以微安表顯示的數據也就不是實際的電流數據，針對變壓器試驗，相關試驗人員需要在升壓穩定后再讀取微安表的數值，若是技術人員沒有把升壓速度控制在合理的區間，泄露電流的測量也就不可能是準確的。

1.2 電壓極性問題

一旦變壓器絕緣層遭到破壞，很容易產生受潮和水解的情況，最終導致電壓極性問題。通常情況下，變壓器絕緣層水解后會產生眾多正極電荷，這些電荷會存在于絕緣層的表面，正極電荷的集中，其作用與在變壓器繞組上安裝正極電壓類似，在實際試驗環節，電壓極性會大大降低變壓器試驗的精準性，導致測量泄漏電流的結果不準確，對于電壓極性問題，在具體試驗的過程中需要保障變壓器處在干燥的環境中，避免變壓器發生受潮的問題，同時變壓器設計人員需要盡可能地提升變壓器絕緣層的質量，大大增強絕緣層的防潮性，以此來降低電壓極性問題對變壓器試驗數據帶來的影響。

1.3 鐵芯接地問題

變壓器的鐵芯接地同樣會對變壓器試驗帶來嚴重的影響，同時也會對變壓器的運行帶來極為嚴重的影響，相關試驗人員在具體試驗時，尤其要注意觀察變壓器鐵心是否存在接地故障，一旦有接地故障要及時采取有效措施給予處理，若是不能及時得到處理，將會增大變壓器鐵芯的抗容，進而提升變壓器的電壓，最終導致變壓器試驗數據的不準確，難以為變壓器的穩定運行提供可靠的參考依據。

2 變壓器試驗問題的應對方法

2.1 變壓器瓦斯保護動作

在變電運行的過程中，若變壓器由于受到內部原因影響而出現安全隱患，變壓器就會產生一定氣體，瓦斯保護動作就是為此而設置的。瓦斯保護動作可以保護很多對象，例如，變壓器內部多相短路、匝間短路等。若鐵芯出現故障，油面就會不斷下降或出現漏油的情況。通過觀察可知，導線焊接不牢固、接頭接觸不嚴是鐵芯出現故障的主要表現形式[2]。若變壓器出現瓦斯保護動作，那么在檢測過程中，檢測人員應當做到以下幾點：第一，檢測人員應著

重檢查變壓器的實際運行情況，例如，變壓器是否出現噴油現象、著火現象等。第二，檢測人員應對變壓器的具體情境進行仔細檢查，例如，檢測有載分接開關油位的實際情況。第三，檢測人員還應貫徹落實收尾工作，例如，檢測氣體繼電器內是否存在氣體積聚的現象。

2.2 差動保護動作

導致變壓器出現差動保護動作的因素有很多，其中包括變壓器自身出現質量問題，每個側差電流互感器中的一次設備出現質量問題，套管引出線出現質量問題，等等。若變壓器出現差動保護動作，在檢測過程中，檢測人員應做到以下幾點：第一，在對一次設備進行檢測時，檢測人員應著重檢測主變三側差動CT間的情況，例如，主變三側差動CT間是否出現閃絡放電的情況和主變三側差動CT間是否受損等。第二，在對避雷器、斷路器、變壓器進行檢查時，檢測人員應檢測這些設備表面是否存在異物，同時還應檢測這些設備是否出現接地短路現象，只有做好這些檢測工作才能保障變壓器在變電運行中的安全性與穩定性。第三，若由于保護誤差而造成的差動保護動作跳閘，檢測人員應重新推上去，并查看該故障問題是否得到有效解決。

分析

當代電子信息技術以及相應設備強化了監測系統的性能，在當前電力系統方面繼電保護中實現了在線類型的監測，能時時監控電力系統在其運行階段中的各種情況。在對雷擊導致的電壓超載問題進行處理的時候，這一設備的前端采用了羅氏線圈設備，同時輔助以積分電路結構、數據處理結構、信息數據采集以及處理結構。在該系統運行的時候會對單元脈沖信息進行有監測，并以判斷的依據為基礎，對是否是雷擊情況進行有效判定。其次，對于感應過壓情況的判斷處理，其前端同樣采用羅氏線圈設計方案，同時也輔助以積分電路結構、數據處理結構、信息數據采集以及處理結構，而這種感應過壓檢測和雷擊過載保護的差別主要體現在對單元脈沖時間的檢測上，一旦系統檢測到的單元脈沖時間長度在250微秒到2500微妙之間則就能對其進行精準判定。第三，接地電阻方面的檢測組件，從其組成結構方面來看，其內部主要有內置非接觸類型傳感器，電流檢測單元組件、信息數據處理組件、激勵類型脈沖信號發生單元等設備組件，這一設備在進行電阻數值檢測的時候，通常檢測范圍會被控制在0歐姆到200歐姆之間，其報警信息也可以人為進行設定。第四，在對接地電流進行檢測的時候，其前端使用了羅氏線圈設備，通過組成中的數據采集以及儲存設備對各種信息數據進行處理，并且在系統中還存在著積分電路，其實際的檢測區間在0安培到400安培治之間，并且該系統中的報警電流閥值也是可以人為進行控制，能滿足不同使用環境中的具體需要。當繼電保護當中控制功能發揮作用的時候，系統會接通電流，系統中高性能的ARM設備會對相應的信息進行有效處理，現代相位檢測設備的性能較為強大，實際的檢測時間一般會控制在2秒左右。從整個系統運行方面來看，CLPD鎖相操作完成之后就能發送信號給ARM類型數據處理器，使高速類型ARM處理設備能有效的完成對相位數據的讀取以及儲存。在ARM處理設備運行使能CPLD設備的相位檢測，這一過程中的總等待時間長度大約為1秒。當CPLD相位檢測操作完成之后，就會將信息發送給ARM處理設備，高速類型的ARM設備和相位數據讀取進行對比，在數據對比中一旦出現問題就要

4 結束語

變壓器試驗是一項復雜性的工程，諸多細節因素都會影響試驗數據的準確性，甚至會導致試驗結果失敗，縮短變壓器的壽命，試驗人員必須要重視變壓器試驗中存在的問題，并采取有效措施給予處理，這樣才能增強變壓器試驗的準確性，才能保障電力變壓器的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]楊仕鴻.電力變壓器電氣高壓試驗的技術要點分析[J].數字通信世界，2019（04）：121.

[2]唐亞夫，張婷.淺談電力變壓器電氣高壓試驗的技術要點[J].科技創新導報，2018，15（36）：62-63.

[3]劉濤.電力變壓器的電氣試驗與繼電保護[J].低碳世界，2015（32）：28-29.