電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的運(yùn)用

沈文銳

摘要：變壓器是電力系統(tǒng)中重要組成部分，是確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定安全的關(guān)鍵因素。 變壓器一旦經(jīng)常發(fā)生故障，就會(huì)帶來一系列的故障破壞，也就會(huì)威脅到地區(qū)供電作業(yè)的安全性。本文分析了變壓器以及常見故障，并對(duì)電氣試驗(yàn)的具體方法操作進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn);變壓器故障;原因;應(yīng)用

一、變壓器故障分析中電氣試驗(yàn)原理與條件

電力試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)﹄娏υO(shè)備實(shí)際性能進(jìn)行檢測(cè)，可以避免電力設(shè)備在以后的工作中出現(xiàn)故障和事故。對(duì)變壓器進(jìn)行電氣試驗(yàn)操作時(shí)，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，規(guī)避問題，降低風(fēng)險(xiǎn)，保證試驗(yàn)安全。如果事故發(fā)生，則工作人員需要冷靜面對(duì)，積極采取措施減少損失。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可以使用和運(yùn)行階段相應(yīng)的方式試驗(yàn)。在接通電源之后，要依據(jù)實(shí)際情況均勻升壓，升壓時(shí)要觀察電量參數(shù)的變化情況，詳細(xì)記錄儀表上的數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)完成之后就要依據(jù)流程斷開接線。在使用電力試驗(yàn)分析變壓器故障時(shí)，試驗(yàn)環(huán)境溫度和濕度都是十分關(guān)鍵的條件。如果在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，則要依據(jù)試驗(yàn)要求對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制。在一般情況下，試驗(yàn)的溫度不能超出40°C，也不能夠低于-20°C。盡可能把試驗(yàn)整個(gè)過程都控制在這個(gè)溫度范圍中，進(jìn)而保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性與精確性，提升實(shí)驗(yàn)效率。變壓器故障分析中的電氣實(shí)驗(yàn)對(duì)濕度要求比較高，需要在比較干燥的環(huán)境中進(jìn)行，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到環(huán)境的影響。若是在室外環(huán)境中試驗(yàn)，溫度與濕度控制難度較大，所以通常選擇在天氣較好的時(shí)候進(jìn)行試驗(yàn)。

二、電氣試驗(yàn)的作用

在電力行業(yè)中，變壓器對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的電力能源運(yùn)輸有著直接的影響，也是保障人們生活用電安全的基礎(chǔ)保障，因此不管是容量較小或是損耗較為嚴(yán)重的都應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)合理的方式進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于變壓器而言，這些試驗(yàn)有著極大的作用，能夠有效提升變壓器的工作效率。短路試驗(yàn)、直流電阻試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)等都是極為重要的環(huán)節(jié)，也是電力運(yùn)行過程中的重要組成部分，通過這些科學(xué)合理的試驗(yàn)?zāi)軌蛴行Ы档褪鹿实陌l(fā)生概率，減少許多不必要的經(jīng)濟(jì)損失。電氣試驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^科學(xué)合理的試驗(yàn)方法對(duì)變壓器使用過程中存在的問題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷分析，深入了解變壓器的具體情況，對(duì)其內(nèi)部出現(xiàn)的問題或是有可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并及時(shí)制定相應(yīng)的解決方案，為工作人員的日常檢測(cè)工作提供了極大的便利，并且不用無時(shí)無刻對(duì)各個(gè)不同變壓器進(jìn)行細(xì)致全面的檢查。

三、變壓器的介紹

1變壓器的組成以及類型

在目前電廠通常使用的變壓器主要由三部分組成：初級(jí)線圈、次級(jí)線圈以及磁芯。變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理，在磁能和電能之間相互轉(zhuǎn)化從而將電能輸送到用戶家中。變壓器作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，因?yàn)槠浞€(wěn)定、可以隨意變化電壓等優(yōu)點(diǎn)大量應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)。變壓器主要分為以下幾類：干式變壓器、配電變壓器以及使用較多的組合式變壓器。

2變壓器的缺點(diǎn)

世界上沒有絕對(duì)完美的東西，變壓器也同樣如此。雖然變壓器大量應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)，但是這并不代表變壓器沒有缺點(diǎn)。根據(jù)變壓器在日常生活中的使用，人們觀察發(fā)現(xiàn)，變壓器主要有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：

其一，變壓器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸不良的問題。變壓器內(nèi)部因?yàn)槭褂镁€圈（通常是銅線圈）經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部線圈和其他東西接觸不良的問題。無論是哪一種原因?qū)е碌慕佑|不良問題的出現(xiàn)，都會(huì)使得線路中的電流不穩(wěn)定，不平衡，從而使得變壓器無法正常的使用。變壓器的開關(guān)是經(jīng)常使用的東西，經(jīng)過多次使用后，開關(guān)難免會(huì)出現(xiàn)一些接觸不良的問題。并且，由于高壓，在變壓器中經(jīng)常會(huì)多多少少地產(chǎn)生一些火花。在使用絕緣油的時(shí)候，油會(huì)在變壓器的開關(guān)出形成油污，這些油污導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的電阻增大，[2]隨之而來的就會(huì)導(dǎo)致部分接觸面的灼傷。

其二，在變壓器中經(jīng)常會(huì)使用一些性能并不優(yōu)異的材料導(dǎo)致變壓器整體絕緣性并不好。為了保證變壓器內(nèi)部的絕緣性，經(jīng)常會(huì)使用一些絕緣油來增加它的絕緣性，但是這些絕緣油中肯定會(huì)含有一些雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在高壓下逐漸從油中分解出來，然后匯集在一起，當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)影響優(yōu)質(zhì)絕緣油的絕緣性，從而使得變壓器絕緣性能不斷降低而出現(xiàn)各種故障。

3常見的變壓器的故障

在實(shí)際的使用中，因?yàn)槭褂貌牧系男阅懿粔蚝?、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等的一些缺點(diǎn)而經(jīng)常出現(xiàn)以下故障：

（1）當(dāng)變壓器的電壓變化的時(shí)候，因?yàn)榫€圈質(zhì)量和使用時(shí)間久的問題，經(jīng)常會(huì)使得變壓器中電壓不正常，在下一級(jí)輸送的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)個(gè)別電壓非常高，就會(huì)造成部分設(shè)備因電壓過高而形成損傷。

（2）當(dāng)冷卻下一級(jí)變壓器的時(shí)候遇到上一級(jí)變壓器電壓升高的時(shí)候，因?yàn)闇囟炔町愡^大而形成火花，嚴(yán)重的時(shí)候形成火災(zāi)，同時(shí)會(huì)使得周邊的建筑或者設(shè)備燃燒造成嚴(yán)重的損失。[3]在日常生活中，我們都見過那些變壓器著火的場(chǎng)景，著火的大部分原因都是因?yàn)闇囟炔町愡^大造成的火災(zāi)。

四、電氣試驗(yàn)在變壓器故障中的具體應(yīng)用?1絕緣油試驗(yàn)

為了保障電力能源能夠正常運(yùn)行，必須保障變壓器在使用過程中的絕緣性。人們通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕緣油有著較高的絕緣性，并且油屬于一種液體，有著較強(qiáng)的流動(dòng)性，在使用過程中，能夠被輸送到變壓器的底部，而且能夠?qū)⒖諝獠粩嗯懦觯@是其他材料所不具備的特征以及優(yōu)勢(shì)。當(dāng)變壓器內(nèi)部充滿相應(yīng)的絕緣油后，在一定程度上，還能夠有效防止空氣流入變壓器中，從而有效降低了因?yàn)榭諝庋趸瘜?dǎo)致材料壽命減少的風(fēng)險(xiǎn)和幾率。

1直流電阻試驗(yàn)

電流電阻試驗(yàn)主要是將電路與直流電進(jìn)行連接，對(duì)電路當(dāng)中的電阻進(jìn)行測(cè)定，能夠通過電阻的反饋，直觀地了解到電路的導(dǎo)電性。通常情況下，變壓器線圈中會(huì)存在不同的繞組，且不同繞組間會(huì)時(shí)常出現(xiàn)短路以及斷路的情況，結(jié)合直流電阻試驗(yàn)所反饋的數(shù)據(jù)能夠有效判斷出變壓器中出現(xiàn)問題的部位。該試驗(yàn)還能夠直觀地判斷出變壓器中導(dǎo)線存在的問題，判斷開關(guān)是否正常，導(dǎo)線接觸部分是否穩(wěn)定安全。

2變壓器短路試驗(yàn)

在一個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)立變壓器裝置后，在變壓器運(yùn)行工作的過程中，由于多方面外界因素的干擾，無法避免會(huì)出現(xiàn)相關(guān)無法預(yù)料的短路問題。在實(shí)際使用當(dāng)中，較為常見的短路狀況有：變壓器內(nèi)部線圈因?yàn)槔@組的情況導(dǎo)致線路短路;如果油箱設(shè)置不符合規(guī)定，便會(huì)導(dǎo)致油箱電阻太大，從而使得電路形成較大的熱量，導(dǎo)致短路的狀況發(fā)生。變壓器的短路試驗(yàn)是測(cè)量額定電流下的短路耗損和阻抗電壓，其電源和測(cè)量路線與空載試驗(yàn)一樣，所不同的是非電源側(cè)的繞組人為短路，按照相關(guān)規(guī)定，220kV及以上相間偏差≤2%，初值差≤3%;110kV及以下相間偏差≤3%，初值差≤5%。通過變壓器短路試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)的缺陷有：變壓器的各結(jié)構(gòu)件或油箱中由于漏磁通所引起的附加損耗過熱、油箱箱蓋附近損耗過大或者是局部過熱、帶負(fù)荷調(diào)壓的電抗繞組短路，大型電力變壓器低壓繞組中并聯(lián)導(dǎo)線間短路或換位錯(cuò)位。通過測(cè)量阻抗電壓能夠發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行當(dāng)中變壓器出口側(cè)發(fā)生的短路，以及變壓器內(nèi)部幾何尺寸的改變。

五、結(jié)語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，由于電氣設(shè)備運(yùn)行的壓力不斷增大，所以變壓器出現(xiàn)故障的情況也在不斷增多，為了能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就必須對(duì)變壓器產(chǎn)生故障的具體原因進(jìn)行定位。

參考文獻(xiàn)

[1]湯曉明.電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2018（31）

[2]劉書惟.淺談高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備及其改進(jìn)方案[J].電子世界，2016（09）