高壓試驗(yàn)中變壓器試驗(yàn)問題及故障處理方法

國網(wǎng)周口供電公司 張 濤 徐 瀟 馬萌萌

隨著國家經(jīng)濟(jì)生活的高速發(fā)展和工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速升級，電力系統(tǒng)的建設(shè)水平是否能夠安全有序的進(jìn)行，對于電力網(wǎng)絡(luò)安全性的保障具有十分重要的意義。電壓器作為電力系統(tǒng)中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備，其在電力轉(zhuǎn)換過程中運(yùn)行的穩(wěn)定程度，直接決定了電力系統(tǒng)的安全性水平，因此在變壓器使用前后針對其是否存在電力故障的排查工作對于降低整個電力系統(tǒng)發(fā)生電力事故的概率具有十分重要的作用。但是在針對變壓器進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)的過程中，電壓和溫度等多方種因素皆會對試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成一定的干擾，這就需要電力系統(tǒng)維護(hù)人員針對變壓器高壓試驗(yàn)中出現(xiàn)的常見問題，運(yùn)用科學(xué)的設(shè)備維護(hù)手段，對其予以有效的解決。本文針對變壓器試驗(yàn)安全性檢修所采取的高壓電氣試驗(yàn)進(jìn)行了具體的介紹，同時對在高壓試驗(yàn)中變壓器出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后根據(jù)影響變壓器高壓試驗(yàn)的具體問題給出了相應(yīng)的處理方法，從而為保障變壓器高壓試驗(yàn)的安全有序的進(jìn)行提供了相應(yīng)的參考。

1 變壓器高壓試驗(yàn)

在將變壓器架設(shè)于電力網(wǎng)絡(luò)中投入使用之前以及針對變壓器進(jìn)行定期的檢修時，需要通過采用高壓電氣試驗(yàn)的方法來對變壓器內(nèi)存在的安全隱患進(jìn)行相應(yīng)的排查。針對電壓器所進(jìn)行的高壓電氣試驗(yàn)主要可分為三種類型，其分別是空載試驗(yàn)、變比試驗(yàn)和絕緣電阻試驗(yàn)。變壓器空載試驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^實(shí)驗(yàn)很好的體現(xiàn)的變壓器自身的特性，其通過空載的方式來對變壓器其內(nèi)的電壓和電流的變化規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而針對變壓器內(nèi)存在的故障進(jìn)行有效的排查。通過線圈的分壓來進(jìn)行電壓的調(diào)節(jié)是變壓器主要的工作原理，因此需要通過變壓器高壓變壓試驗(yàn)來對線圈中的一些問題進(jìn)行排查，同時針對變壓器實(shí)際的性能參數(shù)進(jìn)行測量和記錄。在變壓器的變壓實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)中，需要針對變壓器的高壓端進(jìn)行電壓數(shù)值的調(diào)節(jié)，從而記錄便隨高壓端電壓變化的而變化的低壓端電壓的數(shù)值，通過變壓器兩端電壓數(shù)值的變化規(guī)律來進(jìn)行計算和分析，從而來確定變壓器的實(shí)際性能參數(shù)。同時將通過實(shí)驗(yàn)所獲得的變壓器的性能參數(shù)與標(biāo)識參數(shù)進(jìn)行比較，以此來排查變壓器是否存在過大的誤差和安全隱患。電壓器內(nèi)電阻和線圈良好的絕緣性是其進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換工作過程中設(shè)備安全性的重要保障，因此針對變壓器進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)是保證變壓器得以穩(wěn)定運(yùn)行的重要檢測環(huán)節(jié)。在進(jìn)行變壓器絕緣電阻試驗(yàn)時需要保證變壓器的外部溫度和內(nèi)部油溫處于合適的范圍，在這樣的條件下才能準(zhǔn)確的檢測出變壓器電阻的絕緣性能以及其內(nèi)部鐵芯是否良好接地。

2 在高壓試驗(yàn)中變壓器出現(xiàn)的常見問題

2.1 外部溫度對高壓測試的影響

由于絕緣電阻對溫度變化較為敏感，所以受溫度變化的影響非常大，通常情況下絕緣電阻阻值都是隨著溫度的不斷上升而不斷減小。從這個現(xiàn)象可以分析得出：在條件確定的情況下，分子和離子都會隨著溫度上升而劇烈運(yùn)動，所以，當(dāng)溫度不斷升高的時候，絕緣電阻內(nèi)部的分子和離子的運(yùn)動就會加劇，從而使得絕緣電阻中的極化加劇、電導(dǎo)增加，導(dǎo)致了絕緣電阻阻值的不斷降低。在針對變壓器進(jìn)行高壓試驗(yàn)的過程中，其內(nèi)部導(dǎo)體和絕緣體性能的穩(wěn)定性是能夠獲得理想試驗(yàn)結(jié)果的重要的保障，因此需要在對變壓器進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)時在變壓器器的內(nèi)外需要保持一個理想的試驗(yàn)溫度。因?yàn)樽儔浩髟诠ぷ鬟^程中其設(shè)備兩端長期處于高電壓的狀態(tài)之下，而處于高壓狀態(tài)的電氣設(shè)備如果在試驗(yàn)過程中遭受了較大的溫度變化，其絕緣性能和導(dǎo)電性能也極易出現(xiàn)較大的變化，從而大大增加變壓器出現(xiàn)故障的風(fēng)險。

2.2 影響變壓器高壓試驗(yàn)的升壓速度因素

除了較大的溫度變化會給變壓器的高壓電氣試驗(yàn)的準(zhǔn)確性帶來較大的影響，同時在變壓器的試驗(yàn)過程中加快的電壓變化也會給變壓器的試驗(yàn)記錄帶來較大的干擾。在進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)時如果電壓器的升壓速度過快，其會造成變壓器內(nèi)電流的泄露，從而出現(xiàn)電流測量值與參數(shù)值出現(xiàn)較大偏差的情況，從而大大影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而試驗(yàn)中的升壓速度越快，其電流泄露的情況越明顯，進(jìn)而會出現(xiàn)微安表內(nèi)泄露電流值失真的情況，大幅降低了高壓試驗(yàn)的效果，同時也容易造成變壓器的設(shè)備故障。

2.3 影響變壓器高壓試驗(yàn)的電壓極性因素

變壓器工作的環(huán)境不盡相同，對于長期工作與潮濕環(huán)境中的變壓器來說，其內(nèi)部的絕緣層常常因?yàn)樗挠绊懚a(chǎn)生相應(yīng)的電解現(xiàn)象。根據(jù)電滲現(xiàn)象可以得出，在電場中變壓器絕緣中的水分子顯示的是正電荷，但是一旦變壓器繞阻增加正極性電壓時，絕緣中的水分子就會受到排斥而被排除向變壓器外部滲透，由于水分子含量的減小，變壓器內(nèi)部就會出現(xiàn)泄漏電流減小的情況，而當(dāng)變壓器繞阻增加負(fù)極性電壓時，變壓器內(nèi)部的水分子就會被吸收，并且逐漸向變壓器繞阻方向移動，最終滲透過絕緣表皮，這就會是的變壓器內(nèi)部的泄漏電流逐漸增大，而場強(qiáng)較高的區(qū)域水分子也會不斷增加。從而會在一定程度上使得變壓器內(nèi)絕緣層的絕緣性能產(chǎn)生較大的變化。在這種情況下進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)時，往往會由于水分子的作用，而出現(xiàn)變壓器內(nèi)電流泄露以及電壓值的變化，同時會根據(jù)所施加的電壓極性的差異而對電流的泄露情況產(chǎn)生的不同影響效果，從而大大降低了高壓電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 高壓試驗(yàn)中變壓器試驗(yàn)的故障處理方法

3.1 減少溫度波動對高壓測試的影響策略

針對溫度波動對變壓器高壓試驗(yàn)效果的影響，電力供應(yīng)部門應(yīng)當(dāng)從試驗(yàn)設(shè)計方案的層面入手，從而以科學(xué)的方式對降低溫度變化對高壓電氣試驗(yàn)結(jié)果的影響。在進(jìn)行高壓電氣之前，應(yīng)當(dāng)充分參考以往的實(shí)驗(yàn)情況和相關(guān)的科技文獻(xiàn)，選取造成變壓器內(nèi)絕緣性能變化影響最小的溫度區(qū)間。同時充分考慮變壓器內(nèi)絕緣材料對水分的吸收能力與溫度的關(guān)系，在一定溫度值之下絕緣材料的吸收能力與溫度成正比，但是當(dāng)溫度達(dá)到一定的數(shù)值之后，變壓器內(nèi)絕緣體的吸水性能往往穩(wěn)定在一定的區(qū)間。因此在進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)時，應(yīng)當(dāng)充分考慮上述絕緣體性能與溫度的關(guān)系，從而選取絕緣體性能最為穩(wěn)定的溫度區(qū)間來進(jìn)行高壓電氣的實(shí)驗(yàn)。

3.2 解決因泄漏電流數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題

在這變壓器內(nèi)電流泄露數(shù)據(jù)測量的過程需要電力檢測人員具有扎實(shí)的專業(yè)技能和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此為了提升電流數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性，需要對相關(guān)電力檢修人員開展規(guī)范的技能培訓(xùn)，使得檢修人員針對加壓速度與電流泄露的關(guān)系能夠具有一個更為清晰的認(rèn)識，從事能過在進(jìn)行變壓器的高壓電氣試驗(yàn)過程中能夠合理的控制電壓施加的時間和速度，從而盡量減少微安表的測量誤差，進(jìn)而取得較為準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。同時在進(jìn)行高壓電氣實(shí)驗(yàn)的過程中，專業(yè)的檢修人員還應(yīng)當(dāng)注意儀表線圈的更換，其具體的線圈設(shè)置如圖1所示。

圖1 線圈設(shè)置順序圖

3.3 加強(qiáng)對設(shè)備的外部保護(hù)

針對設(shè)備的在使用工程中的維護(hù)，是從根本上保證變壓器運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和高壓試驗(yàn)過程中的安全性的關(guān)鍵舉措。因?yàn)樵O(shè)備本身性能和質(zhì)量的情況同樣對高壓試驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的可靠性有著至關(guān)重要的影響。變壓器設(shè)備的具體使用環(huán)境不盡相同，有的是在較為寒冷干燥的環(huán)境中使用，有的是使用在潮濕溫?zé)岬沫h(huán)境之中，而所處環(huán)境的穩(wěn)定和濕度對變壓器的性能和高壓試驗(yàn)的效果皆產(chǎn)生著十分重要的影響。因此需要通過增設(shè)變壓器柜的方式來減少變壓器所受外部環(huán)境的影響，具體設(shè)置方式如圖2所示。這種針對變壓器的保護(hù)方式能夠提升變壓器本身的防患潮濕的能力，以避免變壓器內(nèi)的絕緣層因?yàn)槌睗竦挠绊懚l(fā)生較大的性能改變，進(jìn)而有效防止變壓器在高壓電氣試驗(yàn)中較大程度的電流泄露。

圖2 變壓器柜

結(jié)語：在針對變壓器的高壓電氣試驗(yàn)中，其試驗(yàn)結(jié)果收到電壓、溫度和濕度等多方面因素的影響，因此在進(jìn)行變壓器高壓電氣試驗(yàn)的前面應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃試驗(yàn)方面，有序提升試驗(yàn)人員的專業(yè)技能水平，同時可以在變壓器的日常使用中可以采用設(shè)置變壓柜的方式來加強(qiáng)對設(shè)備的養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而有效降低變壓器出現(xiàn)安全故障的概率，提升變壓器高壓試驗(yàn)的可靠性。