電力變壓器高壓試驗及其結果缺陷故障淺析

陳志永 白野

摘要：變電設備是變電系統的最主要組成部分之一，因此對其進行維護檢修具有重要的意義，即有助于保證電力系統處于安全穩定的運行狀態下。但是，目前的電力設備測試指標無法通過設備操作和環境變化實現動態調整，從而影響了測試結果。基于此，本文簡述了變壓器高壓試驗的內容，然后提出了幾點變壓器高壓試驗安全保障措施。

關鍵詞：變壓器;高壓試驗;缺陷故障

1 引言

高壓電氣試驗在電力系統當中扮演著重要的角色，通過試驗能夠驗證機械的使用狀況，判斷其是否發生故障、能否正常運行。電力系統的正常運行與高壓電氣試驗技術密不可分，但是從我國電氣試驗技術的發展狀況來看，與發達國家的技術還有一定的距離，我們必須將高壓電氣試驗技術當中所存在的各類問題，例如設備及測試回路接地問題、避雷針及絕緣帶的引線問題、介質與電壓問題等，放在試驗的首要位置，分析問題產生的原因、表現形式，提出針對性的解決方案，確保用電的安全，使我國電力行業向著更好的方向發展。

2 變壓器高壓試驗

2.1 工頻交流耐壓試驗

首先，在安裝完試驗裝置后，應調整試驗變壓器電壓，直至達到額定試驗電壓后持續1min左右，觀察各項裝置是否存在異常，尤其是保護電阻、過流繼電器、球間隙等。確定無誤后，方可進行試驗操作。其次，要對試驗環境進行嚴格把握，如試驗裝置材料性能、絕緣夾層系數、溫度濕度參數等。材料性能檢查時從接入變壓器、測試裝置中的絕緣護套、絕緣外層等逐一檢驗;絕緣夾層系數試驗則應開展耐壓試驗，檢查裝置耐壓試驗前后絕緣電阻下降情況，超過標準范圍則表示裝置絕緣性能不合格;試驗過程中應嚴格注意工況環境，對裝置、設備等進行清潔，避免高溫、潮濕、積塵等造成的閃絡或短路。最后，要注意升壓過程。工頻交流耐壓試驗升壓時應控制升壓速度緩慢均勻，一般在3%升壓幅度即可。在實際操作時應把握好慣性幅度，確保升壓后的數值正好為試驗電壓。上述過程中可以先進行多次升壓停頓，觀察停止后增加的電壓數據，然后依照上述規律計算最終升壓數值，從而避免慣性造成的升壓超額。

2.2 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，成為常見的局放影響因素，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。故而，對變壓器進行局放試驗十分必要，尤其是在新安裝的變壓器上應如期組織局部放電試驗。

2.3 繞組直流電阻測量

對測量變壓器繞組直流電阻的方式，能對電壓分接頭以及焊接質量等情況進行檢測驗證。在同溫度作用條件下，與同類產品的出廠具體參數值相比較，變壓器內直流電阻的變化幅度應控制在2%以內。同時也可根據在不同溫度條件下來測定實際電阻值的方式進行界定。

3 高壓試驗安全保障措施

3.1 相關算法

邏輯測試是通過電網繼電保護測試儀以邏輯方式測試電力系統中的電路。安全保障相關算法還可以使用環路測試方法從發電機的遠端執行加壓操作，以對電壓和電流互感器進行升壓和測試，從而可以提升電壓和電流互感器的安全性和可靠性。傳統的統計方法不能全面準確地反映實際數據，因為設備測試測量數據受以下幾個因素的影響：數據量、測試設備、環境和人為因素等，這些數據不符合正態分布。但是，直方圖和線框圖通過真實、直接地反映數據的原始形狀而沒有任何限制或假定數據服從特定分布，因此，具有很大的優勢。此外，這兩種方法可以確保異常數據不僅對整個分布沒有直接影響，而且易于識別和分析。使用直方圖和箱形圖分析設備測試測量的分布規律，通過分析不同置信區間的設備可靠性，并將設備可靠性與行業指標進行比較，可以為評估測試結果提供理論支持。

3.2 引進精度更高的設備

目前高精度的高壓電氣設備體積小、質量輕、搬運靈活，非常適合現場使用，簡化了測試工作操作程序，使得測試操作十分方便。比較先進的高壓電氣設備更加符合高壓電氣試驗的技術需要。改善技術措施可以從兩個方面進行，首先可以在原有各種高壓電氣試驗檢測設備的基礎上，加入一些現代化設備，以滿足高壓電氣自動化試驗的需要; 其次，運用計算機軟件技術，優化高壓電氣設備的軟件管理系統，通過對軟件管理系統的不斷優化，達到提高高壓電氣設備系統工作效率的目的。

3.3 利用現代化的系統對實驗進行管理

合理應用PLC控制程序，研發電氣自動化控制電路，通過PLC控制程序取代傳統模式下繼電器、接觸器控制的電子控制設備。可以通過對電容性設備末屏的應用，在末屏和地面之間有效串聯其他電流傳感器，進而結合設備泄漏電流對信號進行分析，獲得介質損耗角和電容量，通過對現代化系統的應用，有效提高檢修管理水平，并且可以將檢修生產、基礎建設、經營和管理等多個部分應用于系統管理平臺中，及時了解變電設備的檢修情況。

3.4 絕緣測試

為了避免絕緣材料和引線之間的干擾，必須保證絕緣材料和引線之間有充足的距離，一定要杜絕二者產生接觸，如果接觸的話，就會對測試人員的安全形成威脅。在技術人員進行高壓狀態下的電氣試驗時，可以將絕緣材料拆除，因為拆除絕緣材料并不會使電阻增加，也并不會加快介質的損耗，但是會使測試的結果更趨于準確，所以可以通過此方式來保證試驗的正常進行。在試驗完畢之后，一定要將絕緣材料進行安裝，將其恢復成拆除之前的狀態，保證電氣設備在人接觸時不漏電。

4 結束語

進行變壓器高壓試驗對于我國電力系統的穩定運行有著非常重要的意義，如果高壓電力系統不穩定，那么將會對我國工業生產以及人民生命健康帶來不可想象的危害。特別是在我國電力系統高速發展的新時期，各種新工程技術、新檢測設備已經得到了廣泛應用，對我國高壓電氣試驗技術人員提出了更多技術要求，也對未來的發展帶來更多挑戰。相關技術人員應該認真學習先進的知識和技術，在工作中多發現問題，多學習總結有用經驗，盡快適應新形勢。

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