試談電氣試驗在變壓器故障分析的應用

摘 要：在變壓器運行過程中，會因多種因素產生故障。結合變壓器故障及其檢修方法，本文對電氣試驗在變壓器故障分析中的重要作用展開了分析，然后對電氣試驗應用方法進行了探討，完成了變壓器故障分析中絕緣油試驗、直流電阻試驗和短路試驗的應用研究，為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：變壓器；電氣試驗；故障分析

引言：在電力系統中，變壓器為重要的設備，其運行狀態需要得到全程監控，以便及時發現設備存在的安全隱患，并通過及時采取檢修措施預防故障的發生。而在變壓器故障分析上，電氣試驗為重要的檢修手段，需要得到熟練運用。因此，還應加強電氣試驗在變壓器故障分析中的應用分析，從而科學的開展變壓器檢修工作。

1變壓器故障及其檢修方法

變壓器主要由線圈和磁芯構成，受材料性能、結構設計、外界干擾等因素的影響，可能出現設備因電壓過高而損傷等情況。在電力系統中，變壓器一旦發生故障將導致系統電壓失穩，給輸電過程帶來威脅。如果設備壓力變化幅值過大，甚至會造成部分電氣設備燒毀。所以針對變壓器故障，需要做到及時檢修，以便使設備保持正常運行。而在設備檢修方面，狀態檢修為重要方法，能夠結合設備運行狀態展開分析，確定設備是否存在故障。在狀態檢修中，需要通過開展電氣試驗獲得運行數據，如對設備油溫、油位等進行試驗[1]。將得到的結果與標準值進行比較，可以發現設備運行異常，從而采取有效措施消除設備缺陷部位，使故障在萌芽階段遭到扼殺。因此在變壓器故障分析方面，電氣試驗為重要手段，能夠為設備電氣特性、絕緣特性等狀態的分析提供依據，繼而使設備得到有效檢修。

2電氣試驗在變壓器故障分析中的應用

2.1電氣試驗的應用思路

在變壓器故障分析中應用電氣試驗，可以開展短路試驗、絕緣油試驗等各種試驗。具體采用哪種試驗方法，還要根據設備運行情況進行選擇。實際上，變壓器內部零件使用都有時間限制，出現故障后需要根據初步判斷確定故障方向，然后開展相應試驗，從而結合得到的數據完成故障原因判斷。為保證試驗數據的真實性和準確性，需要嚴格按照相關流程和規范進行試驗操作。針對具體的試驗情況進行分析，完成各項數據的比較判斷，可以發現設備存在的故障問題，并采取有效措施進行排查。所以在試驗前，需要對變壓器可能存在的故障類型進行掌握，然后通過電氣試驗進行故障定位。而開展局部放電試驗、短路試驗等電氣試驗，將導致變壓器電壓容量增長和等級增加，具有一定的難度，所以需要做到謹慎使用。為此，需要完成試驗方案的制定，利用色譜分析法完成試驗結果分析，以便準確進行故障判斷。在前期檢查中，需要加強試驗危險性、精準性等各方面的分析，在必要時采取停電通知等措施，使試驗影響范圍降到最低。通過模擬保證試驗順利開展，能夠使試驗的安全性得到提高，繼而使試驗整體效果得到保證。由于開展電氣試驗無需完成每個變壓器的實時檢查，所以無論在變壓器損耗分析還是故障判斷等方面，電氣試驗都得到了廣泛應用，可以起到有效避免事故發生的作用。

2.2電氣試驗的應用方法

在變壓器故障分析上，目前主要得到應用的電氣試驗包含絕緣油試驗、直流電阻試驗和短路試驗，需要加強幾種試驗的應用方法掌握，從而加強變壓器的科學檢修。

2.2.1絕緣油試驗的應用

開展絕緣油試驗，主要是為了保證選用的絕緣油能夠滿足變壓器的運行要求。在變壓器內，油的絕緣性質較高，同時液態油液具有流動性，能夠在設備內部流動，將設備中的空氣排出。采用高質量絕緣油，保證油液密度大于空氣，才能阻止空氣進入設備，避免內部發生空氣氧化，從而加強設備零部件的保護。針對絕緣油進行試驗檢測，需要保證油液絕緣、散熱等性能達標，確保繞組組件得到可靠保護。在試驗中，需要完成油液擊穿電壓、含水量、酸值、界面張力、體積電阻率等各項指標的測試，實現試驗數據的匯總分析，確定油質達標[2]。在空氣相比變壓器中，油液擁有較高絕緣強度，能夠使部件絕緣性進行強化，從而保證繞組與鐵芯等部件之間保持良好絕緣效果。因此在試驗中需要加強分析，確認設備無安全隱患。如果發現設備油液不合格，需要及時進行絕緣油更換，保證設備穩定運行。

2.2.2直流電阻試驗的應用

開展直流電阻試驗，需要對變壓器部件通上直流電，得到部件直流電阻，從而完成變壓器內部電路電阻測定。根據得到的電阻值，可以確定設備內部導線是否存在問題，保證導線接觸安全。在變壓器內部部件發生故障時，開展該試驗能夠實現故障定位，確保故障得到盡快排除。而在試驗操作方面，需要嚴格按照標準進行專業操作，保證測試儀器能夠得到正確使用，能夠正確連接變壓器繞組的出線端和測試線，保證實驗數據準確，繼而使設備內部短路或斷路故障得到準確檢測。對變壓器高壓側和低壓側的繞組實施直流電阻測量操作，需要做好分接位置記錄，完成測量數據的正確讀取，同時完成環境溫度等數據的記錄，使試驗數據具有可靠性。完成測量后，需要對設備進行放電處理，然后將測量線全部拆除，將儀器電源關閉后放到指定位置，最后對設備可能存在的問題進行對比判斷。

2.2.3短路試驗的應用

應用短路試驗，目的在于完成額定電流條件下變壓器短路帶來的損耗和阻抗電壓的測量。針對除電源側以外的繞組，需要采用人為方式使其短路，然后開展試驗，確定變壓器結構存在的缺陷。實際在變壓器運行的過程中，短路故障難以避免。在油箱設計不合理、電路熱量過高等問題存在的情況下，變壓器將出現短路問題，導致設備運行受到影響。開展短路試驗，能夠使由油箱壁漏磁、變壓器局部變熱等原因引發的短路問題得到發現，從而為設備檢修提供可靠依據。在試驗操作期間，還要完成阻抗電壓、短路損耗的準確測量，保證測量線路和電源與空載試驗條件一致。針對試驗結果，還應加強偏差控制。按照規定，超出220kV的相間偏差不超過2%，初值差應小于3%，不超過110kV的相間偏差應不超過3%，初值差小于5%[3]。保證試驗數據準確，才能實現對設備的合理檢修。

結論：變壓器故障未能得到及時處理，將引發系列運行問題，在給設備檢修帶來困難的同時，增加安全事故發生的可能性。應用電氣試驗，可以結合設備故障現象開展相應的試驗，實現對設備故障的有效分析，從而使設備檢修工作得到科學開展。因此，還應加強各種電氣試驗的應用，以便通過提供變壓器運行數據為設備檢修提供依據。

參考文獻：

[1]王雪妍.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用研究探討[J].科技資訊，2018，16（35）：36-37.

[2]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.

[3]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.

作者簡介：

朱弘，出生于1968年5月，助理工程師、高級技師.