電力變壓器電氣高壓試驗技術要點分析

葉岸基

(廣東先達電業股份有限公司，廣東 梅州 514011)

1 引言

電氣高壓試驗可以通過調壓測試變壓器在不同等級電壓下的運行情況，確定變壓器耐壓性能及隱蔽故障，是當前電力新建項目安裝變壓器前的重要測試環節。隨著電力技術的不斷發展和完善，電氣高壓試驗技術已經得到了本質上的提升，開始從試驗條件、試驗操作等多方面拓展和優化，在很大程度上改善了電力變壓器性能測試效果。尤其是在絕緣情況、局部放電等測試過程中，取得了長足發展，值得深入推廣和應用。

2 項目概況

為滿足區域用電負荷，某地區新建110kV變電站增設2臺110kV變壓器和1臺35kV變壓器。本研究主要以110kV變壓器為例，分析其電氣高壓試驗技術方案，現研究內容如下：

本新建項目中采用的110kV變壓器型號均為SSZ 16000/110，電壓等級為(110～121)±8×1.25%kV，空載損耗為18.8kW，負載損耗為90kW。變壓器經進廠檢驗后顯示零部件均合格，線路連接正常，廠家證書、合格證等材料齊全，具備初步電氣高壓試驗條件。

3 前期準備

3.1 環境設置

為保證電氣高壓試驗結果的準確性，測試時應嚴格控制室內溫度與濕度，保證溫度在-20℃～40℃，濕度在18%～30%，盡量避免環境因素影響零部件穩定性。

本次高壓試驗選擇常溫15℃，濕度20%，偏干燥環境，滿足工況要求。

3.2 絕緣檢查

電氣高壓試驗前的110kV變壓器絕緣檢查項目主要包括：線路及部件絕緣測試、相間絕緣電阻、粉塵顆粒清理等，其具體見表1。

表1 110kV變壓器電氣高壓試驗絕緣檢測

本次試驗前嚴格按照要求現場目測零部件完好情況，借助萬用表、紅外探傷裝置、搖表等檢測后確定線路、零部件絕緣參數與進廠提供的資料一致，嚴格規范試驗環境，保障電氣高壓試驗安全。

3.3 電壓選擇

電氣高壓試驗中應保證高壓表參數與電力變壓器數值匹配，這樣才能夠避免高壓試驗中超負荷運行造成的高壓表擊穿、燒毀等嚴重事故，其具體見表2。

表2 110kV變壓器電氣高壓試驗的基本參數

4 試驗方案

4.1 試驗接線

本次測試過程中將110kV變壓器接入到測試臺中，完成電氣高壓試驗。該試驗裝置控制臺及變壓器均可靠接地，控制臺中設置設置調壓裝置，可將輸入的高壓交流電調壓到指定數值，用于測試110kV變壓器高壓性能；濾波電容起到諧振保護效果，避免電氣高壓測試中諧波對試驗結果的影響，其測試系統如圖1所示。

圖1 110kV變壓器電氣高壓試驗結構圖

4.2 試驗操作

本次試驗中根據裝置儀表情況依照下列步驟開展試驗操作：

(1)檢查各控制臺、變壓器等接線情況(見圖2)，確定無誤后將控制臺中的調壓器置于“零”位；

注：1F、2F為熔斷器，KM為交流接觸器、KA為過流斷電器、T1為調壓器、T2為高壓試驗壓變、S1和S2為合閘和分閘按鈕、H為紅綠指示燈等。

(2)接通電源，綠色指示燈亮后按下啟動按鈕，此時紅色指示燈亮，顯示變壓器通電正常；

(3)調節調壓器手柄，順時針勻速旋轉，緩慢平穩升壓，密切觀察并記錄各個環節變壓器的運行狀態及參數變化情況，直至達到指定電壓；

(4)完成試驗后迅速將電壓降至“零”位，快速按下停止按鈕，然后切斷試驗電源，拆除變壓器試驗接線。

上述試驗過程中為保證安全性和可靠性，操作過程中必須：

(1)保證2人以上在場且同時操作，并配置專業安全維護人員，避免由操作失誤、儀器問題等導致的嚴重高壓事故；

(2)要嚴格控制調壓過程，按照要求緩慢升壓，不可出現全電壓通電或斷電，否則很容易造成現場操作過程中出現嚴重電力事故；

(3)升壓或降壓過程中出現數值異常、冒煙異味等應及時停止試驗并進行現場檢查。一般電力變壓器高壓試驗過程中達到一定電壓后均會出現過流聲音，一旦過流聲音刺耳、斷續等，也應及時中斷進行檢查；

(4)直流高壓泄露試驗或電容試驗完畢后，則應迅速降壓到“零”位，然后切斷電源，并進行電容的高壓端放電，避免電容電勢引起的帶電事故。

5 結果分析

本次試驗過程中110kV變壓器經進廠檢查和現場檢驗，零部件及接線均正常，測試結果顯示變壓器滿足項目要求。但在電氣高壓試驗過程中，持續升壓后該110kV變壓器A相出現明顯放點聲，后A相擊穿。

拆檢后發現，變壓器內部A相出現明顯灼燒痕跡，且線圈出頭接線區域絕緣層明顯碳化。這主要是由于A相出頭接線部分絕緣保護不達標造成三相絕緣不穩定，在高壓試驗條件下最終致使相間擊穿，嚴重影響了110kV變壓器運行的安全性、穩定性和可靠性。

6 總結

電力變壓器電氣高壓試驗能夠發現變壓器內部的質量問題，在高壓試驗條件下檢驗變壓器各項參數性能，從根本上提升了變壓器的性能測試效果。尤其是在內部絕緣問題測試時，利用升壓過程可持續加壓，觀察變壓器在實際超負荷運行過程中可能出現的擊穿問題、接地問題等，降低了由變壓器自身缺陷引起的電力事故，為電力項目有效施工和安全運營奠定了堅實的基礎。