電力變壓器的高壓試驗與故障處理(1)

阿卜力米提·阿卜杜喀迪爾 趙旺林 張勇 亞爾麥麥提·吐爾渾

摘要：變壓器屬于電能轉換設備，會直接影響電力系統的運行，所以必須注重電能轉換設備運行狀態監控，預警潛在故障隱患。本文注重分析變壓器故障檢測與檢修技術，分析變壓器常見運行故障，詳細介紹變壓器故障診斷方法，提出科學的檢修策略與方法，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：電氣試驗;變壓器故障;分析

引言

對變壓器進行高壓試驗的初衷就是為了有效檢驗設備的真實運行狀態，驗證其可靠性、安全性能，這也是提高電力企業運行安全性、穩定性的最為主要方法手段。對于供電作業區而言，除了要定期對相關設備進行高壓試驗外，還要待安裝結束、大修之后，對其進行相應的高壓試驗，精準評估其電氣絕緣性能。變壓器高壓試驗過程中，存在較大的風險，并且試驗技術含量高的工種，在應用階段同樣蘊含著大量技術要點，倘若對其精髓掌握不足，就難以達到預期試驗效果。

1電力發展情況概述

電力建設并不屬于新興事物。電力能源在實際生活中的作用非常大，其利用最早在工業革命時期。如今各行業對于電力能源的需求只增不減，行業對電能越來越依賴，電能已成為生活中不可或缺的重要要素，面對社會對電能需求越來越大的情況需要繼續進行電力工程建設。電力能源安全輸送需要依靠變壓器，其是確保系統運行安全的關鍵因素。一般變壓器發生故障的概率較小，但發生故障概率小和不發生故障是兩個不一樣的概念。變壓器出現故障是一個大問題，問題的解決非常棘手。變壓器出現故障后雖會出現異常表現，但這些表現通常是無法通過肉眼直接觀察到的，即使具有多年工作經驗也不能準確判斷變壓器故障類型，需進行電氣試驗通過電氣試驗來了解實際情況。

2變壓器工作原理

變壓器體積非常小，其由簡單的鐵芯和線圈組成。每個變壓器中線圈上有兩個或以上的繞組，繞組的存在用于交換電流電壓。變壓器工作的過程中鐵芯發揮作用，而兩個線圈間的磁耦合加強。兩個線圈之間完全沒有電的聯系。這兩個線圈分別接連在不同的裝置上，其中一個線圈接用電器，稱之為副線圈、也就是次級線圈，而另一個線圈則接在交流電源上，為原線圈、即初級線圈。變壓器根據電磁感應的原理能完成電壓和電流的轉換，在實際中完全可將某一等級的交流電壓和電流轉換為另一等級的電壓和電流，并能做到同頻率。

3變壓器自身存在的缺點

電力建設完成后需定期進行設備檢查，檢查設備是否存在問題，在檢查過程中也會經常進行變壓器的更換。目前變壓器制作工藝與技術研發成熟，基本不存在產品質量問題。但世界上并不存在絕對完美的東西，變壓器更是如此。如今變壓器廣泛應用于日常生活中，但這并不代表變壓器沒有缺點。變壓器容易出現接觸不良的情況，導致接觸不良的原因較為多樣，在這里就不再一一闡述。無論是出于哪方面原因導致，只要存在接觸不良的問題線路的電流就會處于不平衡狀態，這時變壓器無法正常作用。另外，變壓器長期工作不可避免地存在線圈電阻發熱的情況，而這種情況發生后則會造成銅損，理想狀態運行根本不現實。變壓器由開關控制，開關頻率過高的情況下會導致變壓器產生火花，致使變壓器發生故障。電力工作人員會在添加絕緣油，而變壓器開關間有縫隙，絕緣油會從這些縫隙中溢出，日積月累形成油污，油污的出現導致變壓器內部的電阻增大，進而造成了一定安全風險。此外變壓器也會存在效率低的問題。變壓器是一種“電磁-電”轉換過程，鐵損耗和銅損耗的存在是無法避免的，而且如果輸出電壓不夠，大于變壓器承受范圍，變壓器可能會燒掉。再者是很多變壓器體積較開關電源大，比較笨重。

4電氣試驗在變壓器故障檢測中的運用

4.1油化檢測技術

正常情況下變壓器的油應當是無污染透明的，肉眼觀察發現不了任何的懸浮物或雜質，而在正常情況下油的顏色會呈現為淡黃色。可通過變壓器油狀態和顏色來判斷變壓器是否存在問題，日常中較為常見的有兩種情況，一種是變壓器受潮而另一種是變壓器雜質侵染。無哪個情況發生變壓器油的狀態都會改變，不再純凈透明，另外顏色也能從最初的淡黃變為黃白色，這時不用借助工具就能明顯看出變壓器油中存在絮狀物。當出現這一情況時問題是比較嚴重的，物質的存在將會極大地縮減變壓器的壽命，變壓器出現故障無法進行電壓電流轉換，進而引發更嚴重的問題。可時常進行油擊穿試驗，從中了解變壓器的具體情況。

4.2外部特征監測法

當變壓器發生放電故障時，會表現出較多外部特征，涉及到電磁脈沖、電脈沖等，同時會表現出異常噪聲、發光發熱特征。所以，通過監測電性與電磁脈沖特征，能夠對放電能量強度、發展趨勢進行準確化判斷，確保變壓器放電故障判斷的準確性。

4.3變壓器直流電阻試驗

在所有的試驗中直流電阻試驗的應用頻率較高，其屬于變壓器試驗中的基本試驗。主要通過變壓器直流電阻試驗來判斷變壓器繞組和繞組的連接線是否存在問題。變壓器故障時而發生，故障出現的原因極有可能是因焊頭焊接質量不合格，變壓器直流電阻試驗適用于這一情況，可采用這一方法進行檢修，這一方法對于電力變壓器的維修有著巨大的幫助。簡單易操作是變壓器直流電阻試驗的最突出優點，也正是因為這一優點工作人員選擇應用這一方法。

4.4局部放電測量

局部放電，更多的是指受到電壓影響作用下，相關電氣設備的內部構造中部分位置出現非貫穿性放電現象，該類問題更多的是集中在導體邊緣、油膜以及氣體間隙等區域。常常由于具備較為繁雜的變壓器內部結構，內部較為常見局放的影響因素，尤其是在設計層面不夠合理時，現實操作運轉階段多會受到機械振動、優質劣化等因素影響而產生氣泡，這就易于產生外施電壓，最終導致放電問題產生。同時由于氣體難以排出，局部放電現象持續存在，長期將致使絕緣老化嚴重。

4.5接地不良檢修技術

變壓器運行期間，由于受到大風、雷雨等天氣影響，極易導致變壓器遭受雷擊傷害，尤其是接地不良變壓器。當變壓器低壓側避雷裝置漏裝，就會出現接地不良故障，從而損傷配電變壓器。當變壓器避雷接地問題明顯時，會加大接地電阻值。針對變壓器接地不良故障，首先應當準確測量接地電阻，找尋出接地電阻變化的原因，聯合配電變壓器實況，全面改裝和連接配電變壓器，確保配電變壓器運行良好。當具備優質條件時，可以有效連接避雷側、低壓側中性點，之后連接接地裝置，使變壓器接地電阻小于5Ω，使變壓器處于正常運行狀態。

結語

綜上所述，電力系統運行過程中，必須注重檢查和維護變壓器。按照運行管理的相關要求，必須凸顯出運行管理規定，將維護機制作為基礎，全面遵循標準化流程。此次研究必須做好查看、測量與聲響等措施，遵循三相不平衡檢修技術、滲油漏油檢測技術，接觸不良檢測技術，確保全面滿足變壓器調整需求。合理分析變壓器故障類型，提出標準化檢修措施，確保變壓器的合理性化應用，維護運行安全性。

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