電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)分析

劉睿桐

摘 ?要：電力變壓器能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的輸電電壓進(jìn)行調(diào)整，從而起到升壓或者是降壓作用的電力設(shè)備。電力變壓器的正常運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與否，因此在日常電力維護(hù)時(shí)要十分注重電力變壓器的維護(hù)。一般為了避免變壓器在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，降低對(duì)電力系統(tǒng)的影響，都會(huì)對(duì)電力變壓器進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)。文章在進(jìn)行研究時(shí)就以電力變壓器為對(duì)象，對(duì)其電氣高壓試驗(yàn)條件進(jìn)行分析，然后從前期準(zhǔn)備、分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備、工頻電壓控制、試驗(yàn)過(guò)程、分析試驗(yàn)結(jié)果和分析關(guān)鍵技術(shù)要求，以期能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;電氣高壓;實(shí)驗(yàn)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM406 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）28-0149-02

Abstract： Power transformer An electrical device that adjusts the transmission voltage in a power system to act as a boost or step-down. The normal operation of power transformer is directly related to the stability of the whole power system operation， so we should pay much attention to the maintenance of power transformer in daily power maintenance. In general， in order to avoid transformer faults during operation and reduce the impact on the power system， electrical high-voltage tests are carried out on power transformers. Taking the power transformer as the object， this paper analyzes its electrical high-voltage test conditions and the key technical requirements from the aspects of preliminary preparation， analysis of experimental equipment， power frequency voltage control， test process and analysis of test results， so as to lay a good foundation for the stable operation of the power system.

Keywords： power transformer; electric high voltage; experiment technology

電氣高壓試驗(yàn)是利用高壓對(duì)電力系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估的一種方式，其能夠?yàn)樵O(shè)備的正常運(yùn)行與否進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。一般新技術(shù)或者是新設(shè)備在投入使用之前都會(huì)進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)。

1 電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)必要性

電力變壓器在整個(gè)電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性作用，其能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。這就要求電力變壓器具有可靠、穩(wěn)定性能。因此為了有效驗(yàn)證電力變壓器的性能，一般在投入到電力系統(tǒng)使用之前都會(huì)對(duì)電力變壓器進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)。通過(guò)電氣高壓試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)﹄娏ψ儔浩鞯慕^緣性、溫度、濕度等性能進(jìn)行測(cè)量，從而保證電氣變壓器的運(yùn)行質(zhì)量。正是由于電力變壓器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，因此在進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)需要采用可靠的技術(shù)進(jìn)行性能測(cè)試，而且在測(cè)試過(guò)程中還需要對(duì)測(cè)試的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、運(yùn)行的狀態(tài)以及出現(xiàn)的異常狀況等相關(guān)信息進(jìn)行記錄。尤其是對(duì)于異常狀況要及時(shí)的查找原因，并采取有效的措施進(jìn)行故障檢測(cè)和維修，保證電力變壓器設(shè)備的使用性能。

根據(jù)電力變壓器在電力系統(tǒng)中的作用可知對(duì)其進(jìn)行電氣高壓測(cè)試十分有必要。首先在進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)時(shí)所有的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)都能夠?yàn)橐院笤O(shè)備的故障檢測(cè)以及性能評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持，也能夠?yàn)殡娏ψ儔浩鞯娜粘ｐB(yǎng)護(hù)提供指導(dǎo)，同時(shí)試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)還能夠?yàn)殡娏ψ儔浩髟O(shè)備的管理工作提供方向，因此要十分重視電氣高壓試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程。其次隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的用電需求量也在不斷的增加。為了滿足人們的日常用電需求，電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備容量也需要不斷的提升，對(duì)于電力變壓器來(lái)說(shuō)也不例外。隨著電力變壓器容量和額定電壓的不斷增加，如果仍然采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行性能測(cè)試，已經(jīng)無(wú)法滿足需求，而電氣高壓試驗(yàn)則可以很好的實(shí)現(xiàn)性能測(cè)試目的。電氣高壓試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)的反映出設(shè)備性能，從而為性能檢測(cè)奠定基礎(chǔ)，因此采用電氣高壓試驗(yàn)對(duì)電力變壓器性能進(jìn)行測(cè)試十分有必要。

2 電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)條件

對(duì)電力變壓器進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)時(shí)需要達(dá)到一定的實(shí)驗(yàn)條件才能夠順利的完成試驗(yàn)過(guò)程。與此同時(shí)參與試驗(yàn)的人員要能夠?qū)υ囼?yàn)過(guò)程中的各種影響因素以及后果進(jìn)行綜合考慮，這樣一旦發(fā)生意外情況，才能夠快速采取補(bǔ)救措施。

2.1 合理控制溫度與濕度

電力變壓器在進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)要能夠?qū)υ囼?yàn)環(huán)境進(jìn)行綜合分析，確保具有合適的溫度和濕度。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)的變壓器類型來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)時(shí)溫度要控制在-20℃到40℃之間。在這樣的溫度范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)參數(shù)更為準(zhǔn)確，能夠真實(shí)的反映出電力變壓器的性能。除了溫度以外，濕度也是影響電力變壓器的一個(gè)主要因素，如果濕度控制不合理也會(huì)影響到電力變壓器的試驗(yàn)參數(shù)。一般濕度主要是以空氣中的水含量，結(jié)合當(dāng)前氣候狀況進(jìn)行分析，合理確定濕度的范圍，以保證試驗(yàn)效果的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)溫度和濕度適當(dāng)?shù)目刂颇軌驗(yàn)樵囼?yàn)提供良好的環(huán)境，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。

2.2 合理控制測(cè)試環(huán)境和電力變壓器的絕緣狀態(tài)

由于電力變壓器是一個(gè)非常復(fù)雜的設(shè)備，其在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)稍有不慎，就有可能引起很大的安全事故。而且電氣高壓測(cè)試所采用的電壓比較高，一旦發(fā)生泄露現(xiàn)象，所引發(fā)的事故傷害很大，因此在進(jìn)行測(cè)試時(shí)要保證周圍環(huán)境以及電力變壓器本身都具有非常良好的絕緣性能。首先需要對(duì)電力變壓器進(jìn)行檢查，確定該設(shè)備是否運(yùn)行在安全狀態(tài)下，檢查設(shè)備的絕緣性，確定是否存在絕緣處破損、設(shè)備漏電等現(xiàn)象的存在。如果經(jīng)過(guò)檢查存在絕緣性問(wèn)題，就需要采取有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救，直到電力變壓器的絕緣性良好之后再進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)行絕緣性檢驗(yàn)時(shí)還需要對(duì)周圍環(huán)境的絕緣性進(jìn)行檢驗(yàn)，避免由于化學(xué)因素對(duì)電力設(shè)備絕緣性產(chǎn)生影響。比如說(shuō)灰塵、污垢等附著在電力變壓器的表面或者是游離在電力變壓器的周圍環(huán)境中，此時(shí)對(duì)電力變壓器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這些灰塵、污垢就可能進(jìn)入到電力變壓器設(shè)備中，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.3 合理控制額定電壓和容量

電力變壓器在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)需要將其額定電壓和容量進(jìn)行合理的控制，這樣變壓器在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)內(nèi)部的溫度就會(huì)處于合理范圍內(nèi)，從而保證整個(gè)電力變壓器的性能。根據(jù)當(dāng)前來(lái)說(shuō)在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)需要根據(jù)電力變壓器的性能參數(shù)以及在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，從而將兩者結(jié)合在一起，綜合制定試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電容，這樣既可以保證試驗(yàn)結(jié)果的有效性、準(zhǔn)確性，還能夠減少對(duì)電力變壓器的損害。

3 電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)分析

從以上的分析中可以了解到電力變壓器在進(jìn)行電氣高壓試驗(yàn)時(shí)要能夠合理控制溫度、濕度、絕緣性、額定電壓和容量。因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)需要采取對(duì)應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行控制。

3.1 前期準(zhǔn)備

溫度、濕度等多個(gè)因素都會(huì)影響到電氣高壓試驗(yàn)結(jié)果，因此在進(jìn)行試驗(yàn)之前需要進(jìn)行充足的準(zhǔn)確，詳細(xì)的了解設(shè)備的性能，并對(duì)試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析。同時(shí)還需要對(duì)以往的試驗(yàn)進(jìn)行分析，了解在試驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的問(wèn)題，制定擬解決對(duì)策。在前期準(zhǔn)備時(shí)還需要制定合理且有效的安全預(yù)防措施，消除在試驗(yàn)過(guò)程中可能引發(fā)的安全事故。比如說(shuō)對(duì)空氣開(kāi)關(guān)的性能進(jìn)行檢查，確定在試驗(yàn)時(shí)所使用的空氣開(kāi)關(guān)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求等等。通過(guò)前期準(zhǔn)備工作能夠?yàn)樵囼?yàn)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。在進(jìn)行絕緣性測(cè)量時(shí)則可以采用測(cè)量絕緣電阻的方式來(lái)進(jìn)行。如果變壓器處于干燥狀態(tài)下，此時(shí)其絕緣電阻的阻值非常的大，因此需要利用兆歐表進(jìn)行電阻值測(cè)量。如果處于潮濕的環(huán)境下則阻值非常的小。通過(guò)絕緣電阻阻值的分析就可以確定變壓器的絕緣情況。

3.2 分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備

在進(jìn)行測(cè)試之前需要對(duì)電力變壓器設(shè)備以及試驗(yàn)的各項(xiàng)保護(hù)措施等進(jìn)行詳細(xì)的檢查。比如說(shuō)在進(jìn)行繼電保護(hù)檢查時(shí)需要了解裝置的運(yùn)行狀態(tài)。在一般的狀況下如果電力變壓器已經(jīng)開(kāi)始通電運(yùn)行，此時(shí)為了發(fā)揮保護(hù)裝置的保護(hù)作用，其運(yùn)行狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。狀態(tài)的變化會(huì)引發(fā)電流表檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化，這樣保護(hù)裝置就會(huì)停止運(yùn)行。如果經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置處于工作狀態(tài)下，此時(shí)說(shuō)明在電力變壓器內(nèi)部存在一定的故障現(xiàn)象，從而出發(fā)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，此時(shí)就需要進(jìn)行深入的檢測(cè)。與此同時(shí)在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)還需要對(duì)繼電保護(hù)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，通過(guò)分析能夠了解繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，然后判斷其內(nèi)部是否存在故障現(xiàn)象，進(jìn)而確定繼電保護(hù)裝置的性能。

3.3 工頻電壓控制

在電力系統(tǒng)中電力變壓器運(yùn)行在工頻狀態(tài)下，因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)就需要根據(jù)電力變壓器的工頻電壓進(jìn)行控制。由于在實(shí)際的試驗(yàn)中電力變壓器會(huì)與大電容裝置進(jìn)行連接，這樣該裝置會(huì)產(chǎn)生一定的諧振，從而在試驗(yàn)線路中產(chǎn)生工頻電壓。因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)需要充分的設(shè)計(jì)試驗(yàn)電壓，制定電壓控制方案。在正常運(yùn)行工況下變壓器的工頻電壓都是由變壓器來(lái)提供的，而大電容等裝置的存在影響到工頻電壓值，因此在進(jìn)行實(shí)際的試驗(yàn)時(shí)要能夠合理選擇工頻電源，按照試驗(yàn)方案的要求進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量，保證整個(gè)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 試驗(yàn)過(guò)程

在試驗(yàn)過(guò)程中要對(duì)設(shè)備、接線等內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，并對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，時(shí)刻關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。比如說(shuō)在進(jìn)行加壓時(shí)，需要利用緩慢加壓的方式進(jìn)行，并且在加壓時(shí)不斷關(guān)注設(shè)備參數(shù)變化情況等。

3.5 分析試驗(yàn)結(jié)果

在完成電氣高壓試驗(yàn)之后需要對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后能夠發(fā)現(xiàn)電力變壓器所隱藏的安全隱患，分析其存在的問(wèn)題，從而進(jìn)行性能維護(hù)。比如說(shuō)通過(guò)對(duì)變壓器運(yùn)行時(shí)其油箱聲音數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，可以判斷變壓器的運(yùn)行狀況。如果油箱內(nèi)聲音比較小，此時(shí)說(shuō)明電力變壓器運(yùn)行正常。如果油箱內(nèi)所發(fā)生的聲音比較大，說(shuō)明此時(shí)電力變壓器的運(yùn)行不正常，下一步就需要試驗(yàn)人員采取進(jìn)一步的措施進(jìn)行試驗(yàn)，找到問(wèn)題所在，然后進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)中的電力設(shè)備的性能要求也會(huì)越來(lái)越高，尤其是對(duì)于電力變壓器來(lái)說(shuō)其在整個(gè)電力系統(tǒng)中承擔(dān)著升壓、降壓的作用，直接影響到電力系統(tǒng)內(nèi)各電壓等級(jí)的配置，因此如何保證電力變壓器的正常、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。本文在進(jìn)行研究時(shí)就以電力變壓器為對(duì)象，從溫度、濕度、絕緣性、額定電壓和容量幾方面進(jìn)行電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)條件進(jìn)行分析，然后從前期準(zhǔn)備、分析試驗(yàn)、工頻試驗(yàn)、試驗(yàn)過(guò)程管理和分析試驗(yàn)結(jié)果五個(gè)步驟進(jìn)行技術(shù)分析，以期能夠?yàn)殡娏ψ儔浩麟姎飧邏涸囼?yàn)提供理論指導(dǎo)。

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