電氣試驗在變壓器故障分析中的運用(1)

何韻

摘要：作為電力傳輸過程中的重要基礎性設備，變壓器在使用過程中的穩定性便顯得尤為重要，而及早發現并排除變壓器在使用過程中所出現的問題，便成為了電力部門日常工作中的重點，而電氣試驗，便成為了變壓器故障檢查中所常見的一種技術，針對電氣試驗特性進行研究，合理選擇實驗種類進行故障排除，也成為了相關技術人員所必須要重視的問題。

關鍵詞：電氣試驗;變壓器故障分析;運用

現如今隨著我國經濟建設的不斷發展，進一步促進了我國各個行業的不斷進步，也充分的帶動電力企業持續發展，在電力企業發展的過程中，變壓器作為一項重要的設備，其合理地使用對電力企業自身發展和人們生活水平存在直接聯系，通常情況下，變壓器在正式投入使用前要做好相應的電氣試驗工作，通過試驗方式保證設備工作的狀態和性能，所以變壓器試驗在電網進行建設的過程中具重要作用，不僅能保證電網建設的順利進行，同時還能對電力企業自身持續發展存在重要聯系。

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變壓器簡介

2.1變壓器發展歷史

要說什么裝置能改變交流電壓一定非變壓器莫屬，其主要作用在于保障電力系統運行安全。初級線圈、次級線圈和鐵芯是變壓器的三大主要構件，缺一不可。中頻變壓器、高頻變壓器以及電子變壓器屬于特殊變壓器，其和電力變壓器有著明顯的不同，兩者是按照用途來區分的。現在市面上所銷售的變壓器和電力系統建設中所應用到的變壓器能夠實現電壓變換和電流變換，變壓器在剛開始出現時并不具有這一功能。變壓器雛形研發者法拉利進行了電磁感應原理示范，人們才了解磁場的出現。法拉第感應線圈實際上就是第一支變壓器的雛形，但當時只是進行學術研究，有并沒有將這一理論應用到實際中。真正具有實用性特征的電力變壓器是在電磁感應原理提出50年之后出現的，這是一個被稱為二次發電機的設備。

2.2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。

2.3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。

2.4變壓器故障原因探究

電力輸送需運用到變壓器，且必須要保證變壓器處于運行狀態。在實際中變壓器一直執行開指令，在運行的過程中極有可能會受到異常電動力，這一異常電動力的出現通常是因為電網遭到了短路電流的沖擊，而遭到沖擊后變壓線繞組部分就會發生變化，也就會出現異常電動力。變壓器運行過程中最擔心的是繞組或線圈發熱，其將會增加故障發生的可能性。針對繞組故障的故障原因統計及分析證實，短路沖擊導致的繞組故障問題是繞組形變的最主要因素。變壓器內部構件都是有可能會出現問題的。鐵芯一般為硅鋼片，其由軟磁材料組成，線圈套在鐵芯上。硅鋼片長度會受主磁場影響而變化，硅鋼片長度伸縮之后隨之將會產生周期振動。伸縮率越大鐵芯的形變率越大、伸縮率越小鐵芯的形變率越小，伸縮率與形變率存在正比關系。而鐵芯的形變量又與振動頻率有關，隨著鐵芯形變量的加大振動頻率增加，這時所產生的電磁信號容易出現誤差。硅鋼片之間的電位均勻分布才能保證變壓器的正常穩定運行，如硅鋼片間的電位不均勻分布則會出現環流現象。環流現象出現的原因一般是因為鐵芯沒有實現可靠接地，也可能是因為接地點超出了兩點以上。總之，環流現象的出現極有可能造成碳化故障，故障發生后后果不堪設想，其處理也較為棘手。

3電氣試驗在變壓器故障檢測中的運用

3.1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?？赏ㄟ^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。

3.2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。

3.3電力變壓器的絕緣試驗

電力變壓器的絕緣試驗不能盲目進行，在進行該項試驗前一定要先了解具體情況。電力變壓器的絕緣試驗，一種根據試驗性質進行分類而另一種是根據試驗的范圍進行分類。前者一定要注意要控制電壓、避免電壓過高。進行這樣的實驗不會對設備造成負面影響，還是比較提倡進行的。工作人員進行電力變壓器的絕緣試驗，試驗過程中收集數據并進行試驗過程出現的物理現象記錄，之后借助專業知識和工作經驗進行科學的判斷，判斷出設備的絕緣能力大小。電力變壓器潛在的缺陷與隱患可通過絕緣試驗來發現，在實驗的過程中可以定時間，在試驗結束后注意再次進行鑒別試驗，從而保證結果的準確性。

3.4電力變壓器故障紅外診斷方法

如今的科技越來越發達，各項先進技術出現并實現了發展，光電技術就是其中的一種，借助專業的儀器完成變壓器的紅外檢測得出檢測結果。紅外診斷方法適用于電壓奇熱故障的判斷，能夠在最短的時間出結果，效率非常高。利用紅外診斷方法還能準確找出變壓器故障準確位置，能夠給工作人員一定的指示。變壓器功率是取決于變壓器和調整管的，效率雖低但不會引入額外的干擾，也就是說電磁干擾小。此外電壓穩定率高、設計簡單、維修方便、故障少，維修成本比開關電源少得多。

4結語

綜上，在加大電力建設的同時需充分考慮到電力系統安全問題，為了真正做到電力系統穩定運行，必須要高度重視變壓器故障的解決。可通過電氣試驗進行故障的查詢，找出變壓器故障的原因，在對變壓器內部問題進行準確判斷后制定并落實相應的解決方案，確保變壓器能夠正常運作。

參考文獻

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