電力變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)及故障處理

周 義

（湖北華電江陵發(fā)電有限公司，湖北 江陵 434100）

0 引 言

隨著社會(huì)的發(fā)展和用電設(shè)備的持續(xù)增加，社會(huì)各界對(duì)電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求，這要求發(fā)電企業(yè)能夠保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。變壓器作為發(fā)電設(shè)備的重要部件，對(duì)供電品質(zhì)和機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用。通過(guò)做好變壓器的高壓試驗(yàn)，可掌握變壓器的性能和功能，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，保障變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。基于此，從電力變壓器高壓實(shí)驗(yàn)的條件和實(shí)驗(yàn)方式出發(fā)，提出高壓實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的常見(jiàn)故障和處理方式，以期為變壓器高壓實(shí)驗(yàn)提供借鑒。

1 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)概述

1.1 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)的基本原理

變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)主要指在變壓器設(shè)備保持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀況下，輔助局部實(shí)驗(yàn)和局部放電的技術(shù)實(shí)施相關(guān)操作[1]。在變壓器設(shè)備接通電源的狀況下，均勻?qū)嵤┥龎翰僮鳌Ｔ诰鶆蛏龎翰僮鳝h(huán)節(jié)，工作人員要實(shí)時(shí)觀察有關(guān)儀表的數(shù)據(jù)變化及變壓器設(shè)備組件在運(yùn)行狀況下的轉(zhuǎn)變特征，并且在實(shí)驗(yàn)完成后立即切斷連線，以保障設(shè)備的安全性[2]。

1.2 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)的技術(shù)條件

具體實(shí)施變壓器設(shè)備組件的高壓試驗(yàn)技術(shù)環(huán)節(jié)時(shí)，工作人員應(yīng)該用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)方式進(jìn)行輔助，合理規(guī)避各種主觀外在因素對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，以保障技術(shù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果具備精準(zhǔn)性和科學(xué)性[3]。工作人員要嚴(yán)謹(jǐn)依照技術(shù)相關(guān)要求和實(shí)驗(yàn)技術(shù)范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)有關(guān)技術(shù)和環(huán)境等條件因素的構(gòu)建和掌控工作，為變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)工作的順利實(shí)施提供支持和保障。

1.3 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法

第一，必須要嚴(yán)格依據(jù)變壓器的工作原理圖紙，對(duì)連線的位置等內(nèi)容實(shí)施細(xì)致化研究，確保連線精準(zhǔn)，保證變壓器和控制箱在接線方面的穩(wěn)定性。第二，在實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備中，工作人員要逐一檢測(cè)各個(gè)零部件，檢查連線的接觸狀況，還要有效調(diào)整控制箱內(nèi)部的調(diào)壓器[4]。第三，電力變壓器接通后，工作人員要及時(shí)關(guān)注指示燈顏色的轉(zhuǎn)變。不同顏色的指示燈亮起，要進(jìn)行不同的試驗(yàn)工作。第四，在檢查調(diào)壓手柄過(guò)程中，工作人員要按照順時(shí)針?lè)较颍瑢?duì)手柄實(shí)施均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸實(shí)施升壓操作。同時(shí)，要仔細(xì)觀察儀表的轉(zhuǎn)變和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況[5]。第五，在實(shí)驗(yàn)工作結(jié)束后，要有效調(diào)整電壓，使其歸零，并且切斷所有的電源，保障其安全性能。

2 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)的影響因素

2.1 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)過(guò)程中的外部環(huán)境影響因素

在開(kāi)展變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)工作時(shí)，需依照實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)，做好外界環(huán)境因素的掌控工作，以有效規(guī)避外界因素對(duì)變壓器設(shè)備絕緣技術(shù)性能的影響，從而保障實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展。

2.1.1 溫度影響

在變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)中，外部環(huán)境的溫度因素對(duì)變壓器設(shè)備使用材料具有重大影響，是工作人員選擇變壓器設(shè)備使用材料時(shí)考量的重要內(nèi)容。在技術(shù)層面上，變壓器設(shè)備上使用的原材料應(yīng)具備高度且穩(wěn)定的絕緣性能。但是，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，絕緣性能在外界因素的影響下會(huì)形成一定的轉(zhuǎn)變。部分材料實(shí)際具備的絕緣性能會(huì)伴隨著溫度的變化而轉(zhuǎn)變，在外界環(huán)境溫度升高時(shí)溫度會(huì)逐漸降低。所以，工作人員在變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)中，為了保證可以科學(xué)有效地獲得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)成果，應(yīng)有效控制試驗(yàn)活動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)具體溫度，以保障試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定在-20～40 ℃，使得實(shí)驗(yàn)變壓器設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間保持在穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行。

2.1.2 濕度影響

和溫度相同，濕度也是變壓器實(shí)驗(yàn)重要的影響因素之一。在變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，外界環(huán)境具備較高濕度會(huì)嚴(yán)重影響變壓器設(shè)備的工作狀態(tài)，從而導(dǎo)致變壓器設(shè)備的高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中無(wú)法順利實(shí)施。所以，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展中，工作人員要嚴(yán)謹(jǐn)控制濕度數(shù)值。依照現(xiàn)階段的工作經(jīng)驗(yàn)，在外界環(huán)境中，濕度的數(shù)值要掌控在85%以下，以保障變壓器設(shè)施高壓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有序?qū)嵤?/p>

2.1.3 其他因素影響

其他因素包含外界環(huán)境中氣體成分因素、污垢因素以及粉塵因素等。在具象化的實(shí)驗(yàn)中，不單單要關(guān)注濕度和溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展帶來(lái)的影響，還應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)氣體組成架構(gòu)因素和粉塵分布狀態(tài)等因素帶來(lái)的影響。這些因素都能夠?qū)ψ儔浩髟O(shè)施的使用材料的絕緣性能造成不良影響，需引起重視。

2.2 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)過(guò)程中的內(nèi)部環(huán)境影響因素

2.2.1 高壓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中的保護(hù)電阻因素

在具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格依照實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)要求，擇優(yōu)選取大小合適的保護(hù)性電阻組件[6]，實(shí)施變壓器設(shè)備的保護(hù)性預(yù)防工作，以保障在外界電壓強(qiáng)度持續(xù)提升的狀況下，變壓器設(shè)備有能量充足的電阻技術(shù)模塊，保持其正常穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。此外，從技術(shù)層面進(jìn)行研究，科學(xué)選擇并安裝數(shù)量充沛的保護(hù)性電阻組件，是變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)中的主要環(huán)節(jié)。

2.2.2 高壓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中的電壓因素

實(shí)驗(yàn)中，工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)變壓器設(shè)備的實(shí)際電壓，嚴(yán)謹(jǐn)依照實(shí)驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保障實(shí)驗(yàn)過(guò)程中施加的最高電壓數(shù)值能夠掌控在安全范圍。工作人員應(yīng)科學(xué)掌控變壓器設(shè)備，保證其在實(shí)驗(yàn)中承受的電壓處在安全狀態(tài)下，以保障實(shí)驗(yàn)活動(dòng)順利獲得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 儀器組件故障

在變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)中，儀器組件部分形成的故障可以導(dǎo)致變壓器設(shè)備發(fā)生運(yùn)行故障。對(duì)高壓實(shí)驗(yàn)變壓器設(shè)備的內(nèi)部零部件組成架構(gòu)進(jìn)行分析，它主要由原邊線圈組件、高壓輸出線圈組件以及儀表專(zhuān)用線圈組件3個(gè)同芯線圈組件組成。原邊線圈組件的輸入電壓參數(shù)值和高壓輸出線圈組件的輸出電壓數(shù)值之比與兩者匝數(shù)之比相等[7]。

3.2 實(shí)驗(yàn)溫度的影響

在變壓器設(shè)備高壓實(shí)驗(yàn)中，試驗(yàn)環(huán)境的溫度數(shù)值可以對(duì)實(shí)際獲得的實(shí)驗(yàn)成果形成一定的影響。之所以會(huì)存在以上的問(wèn)題，主要在于電力變壓器設(shè)施內(nèi)部具有絕緣電阻組件。在溫度持續(xù)攀升的狀況下，絕緣電阻組件的阻值大小會(huì)降低，從而給電力變壓器設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性造成影響[8]。

3.3 油溫異常故障

首先，在變壓器設(shè)備產(chǎn)生開(kāi)關(guān)組件接觸不良的問(wèn)題時(shí)，基礎(chǔ)電阻組件阻值會(huì)增大，所以依照電流的熱效應(yīng)原理，會(huì)導(dǎo)致局部消耗較大的能量，從而引發(fā)局部性過(guò)熱。其次，在金屬直接接觸狀況下，或是外力損傷因素影響下，導(dǎo)致硅鋼間絕緣體損壞，引發(fā)短路環(huán)流問(wèn)題，電流短路狀況下造成局部位置過(guò)熱。

4 電力變壓器設(shè)備高壓試驗(yàn)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題的解決措施

4.1 電力變壓器內(nèi)部聲音異常問(wèn)題及解決措施

在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電力變壓器產(chǎn)生的電磁交流聲頻十分穩(wěn)定，在設(shè)備內(nèi)部并不會(huì)產(chǎn)生任何聲音。但是，實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備內(nèi)部一旦出現(xiàn)異常聲音，工作人員就要對(duì)其進(jìn)行檢查，查找造成異常聲音的原因，如設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)超載、內(nèi)部零部件不牢固以及接觸出現(xiàn)松動(dòng)等[9]。實(shí)驗(yàn)中一旦出現(xiàn)變壓器的異常響動(dòng)問(wèn)題，工作人員務(wù)必要及時(shí)切斷電源，依照變壓器內(nèi)部出現(xiàn)聲音的位置，對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)定并尋找原因，從而解決異常響動(dòng)的問(wèn)題。

4.2 電力變壓器自動(dòng)跳閘問(wèn)題及解決措施

一旦電力變壓器高壓實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)自動(dòng)跳閘的狀況，工作人員務(wù)必要對(duì)變壓器的外部實(shí)施精準(zhǔn)檢查，以判斷故障原因。如果是由于人為操作失誤造成自動(dòng)跳閘，不必對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行檢查。如果不是由于人為操作失誤而造成電力變壓器跳閘，那么需要有關(guān)工作人員對(duì)電力變壓器內(nèi)部和外部進(jìn)行細(xì)致化的全面檢查，查找并消除造成電力變壓器跳閘的原因，進(jìn)而合理規(guī)避火災(zāi)等嚴(yán)重事故。一旦電力變壓器周邊形成火災(zāi)，電力變壓器會(huì)在第一時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟保護(hù)工作，切斷斷路器，以保障其他電器設(shè)備的安全。如果在火災(zāi)中電力變壓器沒(méi)有及時(shí)開(kāi)啟保護(hù)，需要工作人員手動(dòng)切斷斷路器，對(duì)火災(zāi)實(shí)施補(bǔ)救[10]。

4.3 電力變壓器油位問(wèn)題及解決措施

在電力變壓器高壓實(shí)驗(yàn)中，電力變壓器的油位會(huì)保持在一定安全范圍之內(nèi)，而且會(huì)依照實(shí)際的電力變壓器的運(yùn)行狀況調(diào)整油位的高低。因此，在電力變壓器高壓實(shí)驗(yàn)中，一旦變壓器油位出現(xiàn)偏高或是偏低問(wèn)題，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行徹底檢查。當(dāng)油位出現(xiàn)偏低的狀況時(shí)，工作人員應(yīng)該檢查電力變壓器是否存在漏油問(wèn)題。當(dāng)油位出現(xiàn)上升狀況時(shí)，工作人員應(yīng)該檢查是否是外部環(huán)境溫度引起的油位上升。一旦排除以上影響因素，那么工作人員需要逐一檢查電力變壓器的油標(biāo)管、呼吸管等零部件，查找是否存在堵塞狀況，并且依照實(shí)驗(yàn)的具體情況解決其油位異常問(wèn)題。

4.4 電力變壓器瓦斯保護(hù)及解決措施

通過(guò)細(xì)致化的分析能夠看出，電力變壓器的高壓實(shí)驗(yàn)中，很多因素都能夠?qū)ν咚贡Ｗo(hù)造成影響。其中，電力變壓器內(nèi)部故障和保護(hù)裝置二次回路故障，都會(huì)對(duì)瓦斯保護(hù)帶來(lái)?yè)p壞。因此，工作人員要對(duì)電力變壓器實(shí)施整體且全面的檢測(cè)，一一排除有可能造成瓦斯保護(hù)故障的情況，進(jìn)而保障電力變壓器后期使用過(guò)程的穩(wěn)定。

4.5 電力變壓器的繞組故障及解決措施

電力變壓器高壓實(shí)驗(yàn)中還極有可能出現(xiàn)繞組故障。這種故障通常是由于線路出現(xiàn)了短路問(wèn)題，所以工作人員務(wù)必要在實(shí)驗(yàn)前期細(xì)致分析電力變壓器可能會(huì)造成繞組故障的短路和接地問(wèn)題，有效防止在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)電力變壓器繞組故障。一旦發(fā)生繞組故障，需要工作人員立即切斷電源，檢查線路接線處和接地的狀況，進(jìn)而解決這一問(wèn)題。

5 結(jié) 論

綜上所述，本文細(xì)致分析變壓器設(shè)備在實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)原理等，闡述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題，并對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題提出有效的解決對(duì)策。電力變壓器投入使用前期，務(wù)必要實(shí)施高壓實(shí)驗(yàn)來(lái)保障電力變壓器的穩(wěn)定性和安全性。在實(shí)施實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要著重注意外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境的影響。工作人員務(wù)必要依照有關(guān)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行工作，以保障電力變壓器的穩(wěn)定性和安全性，以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)電力的需求。