電氣試驗在變壓器故障分析中的應用

摘要：在電力系統中，變壓器發揮著調節控制的關鍵作用。變壓器不僅能對原電能控制高低壓轉換，還能保障區域供電實現安全穩定的調度作業。變壓器故障會破壞電力系統，并威脅區域范圍內的供電安全，影響電能的正常穩定供應。將變壓器故障呈現的動作狀態作為依據，構建故障檢修相關制度，并在分析變壓器故障的過程中，對電氣試驗進行靈活應用，將準確性更強的數據信息提供給檢修人員。電氣試驗作為一種綜合性測試，能針對電力設備具體情況制定科學的試驗方案，能形成對故障狀態下電力設備運行狀態和功能損耗的準確判斷。

關鍵詞：電氣試驗;變壓器;故障

前言：當前，電網調度系統日趨配備多樣化的電力設備，變壓器是必不可少的重要設備。從變壓器應用的實際情況來看，變壓器設定了較多的功能類別，拓寬了其適用范圍，能良好滿足電網運行的要求，因此變壓器得到了普及應用。變壓器在運行過程中，會受到導體發熱、電場作用、機械力損傷等各類因素的影響，從而引發故障。對此，要通過電氣試驗及時發現變壓器故障，并對之進行診斷，對故障采取科學有效的處理，有效保障變壓器運行的安全性和穩定性。

一、變壓器故障分析步驟

變壓器通常在室外環境中工作，氣候變化極易對之產生影響。變壓器負荷出現變化，也會引發故障。對此，要定期巡視變壓器，并展開電氣試驗，判別變壓器是否存在異常，并診斷其故障。具體步驟如下：

異常判斷

對分析結果包含的主要指標與相關規程相應的注意值進行比較。對變壓器故障進行判斷，不能僅將一次結果作為判定依據，而應展開多次分析，對分析結果形成的絕對值與導則相應的注意值進行比較，并與全部試驗數據相結合，實施綜合判斷。對設備結構及其安裝進行了解[1]。為減少誤判，應在新設備投運之前，對之進行分析，在設備投運后，展開多次分析。

故障觀察

故障觀察要遵循如下原則：一、聯系原則。要熟悉變壓器結構，并掌握其運行狀態，據此對變壓器故障進行診斷，例如，要掌握變壓器引線走向、絕緣結構、油質情況等。二、結構原則。對變壓器故障進行診斷，要了解各項外部條件是否對變壓器產生影響，例如，是否出現過口短路、過電壓或者諧波等情況。三、比較原則。對變壓器不同部位實施檢查比較，例如，檢查油箱箱體實際溫度分布變化是否均勻，局部溫度有無突變。

試驗分析

從變壓器運行發出的聲音、油溫、油位、試驗數據等著手展開分析，盡量在發生故障前找出變壓器缺陷。電氣試驗能及時發現變壓器存在的缺陷，并對其故障性質進行診斷，通過考察變壓器具備的絕緣性能、機械性以及電氣特性等，遵循相關標準和各項規程，展開逐項試驗，能及時發現變壓器缺陷，并實現對變壓器故障的準確診斷[2]。

電氣試驗在變壓器故障分析中的應用

1、絕緣油試驗

變壓器油箱內填充的絕緣油具有絕緣、散熱作用，能有效保護繞組組件和鐵芯，對于氧氣侵蝕絕緣材料具有延緩作用。絕緣油還能提高變壓器部件具備的絕緣強度，絕緣油的流動性能將變壓器內部空隙填滿，并排除空氣，能防止變壓器部件受潮導致的絕緣降低。絕緣油比空氣具有更大的絕緣強度，使變壓器內部相應的各鼻尖實際的絕緣強度增加，確保繞組與繞組之間、繞組與油箱蓋之間、繞組與鐵芯之間的絕緣狀態均得以良好保持。絕緣油試驗包括的內容主要有外觀、閃點、酸值、含水量、體積電阻率以及擊穿電壓等。要在規定時間內對各項數據進行記錄，完成測試后，要進行充分放點，對測試線進行拆換，通過測試數值判斷絕緣材料具備的絕緣性能[3]。

變壓器直流電阻試驗

直流電阻是指將直流電通上元件，而呈現的電阻，即元件的靜態、固有電阻。對變壓器直流電阻進行測量，能有效檢查繞組內部相關導線接頭是否形成高質量焊接、繞組接頭與引線是否形成高質量焊接、電壓分接開關所含的各分接位置及其引線是否與套管形成良好接觸、并聯支路是否形成正確連接、變壓器載流部分是否存在接觸不良和斷路、繞組是否存在斷路等。試驗規程的具體規定如下：在預防性試驗中，超過1.6MVA的變壓器，各相繞組電阻相間差別不能超過警示值（三相平均值的2%），無中性點引出的繞組，其線間差別不能超過注意值（三相平均值的1%）;低于1.6MVA的變壓器，其相間差別通常在警示值（三相平均值的4%）以下，線間差別通常不高于注意值（2%以下）。開展直流電阻試驗，要將測試儀相應的測量線正確連接變壓器繞組相應的出線端子，并通過測試儀對低壓側線組相應的相電阻或者高壓側線組所含各擋進行測量，對于有分接的繞組，要測試其全部分接位置，將測試線提好，將儀器電源打開，據此對被測試繞組進行充電，對顯示的具體測量值進行讀取，并對環境溫度和試驗結果進行記錄，測量結束后，應先實施放點，再對測量線進行拆換，將儀器電源關掉[4]。通過測量所得的電阻，對變壓器具備的導電性進行觀察，該試驗操作較為簡單，但具有較大作用。變壓器包含多種繞組，各繞組極易出現短路或者斷路，對變壓器開展直流電阻測試，能將短路或者斷路有效檢查出來。

絕緣電阻和泄露電流試驗

直流電壓對介質發生作用，通過介質的電流有三部分，一是傳導電流，二是吸收電流，三是幾何電流。幾何電流作為充電電流較為短暫，但加壓瞬間極大，但會快速下降為0。傳導電流，即所謂的泄露電流，作為電導電流，其值較為恒定，能反映絕緣內部受潮與否，還能反映是否存在局部缺陷。傳導電流與測量得出的絕緣電阻值對應。吸收電流與測量得出的絕緣電阻吸收比存在密切關系。對變壓器繞組絕緣電阻、泄露電流、極化指數等進行測量，能有效檢測變壓器絕緣是否存在整體受潮或者表面受潮的現象，還能檢查絕緣子是否破裂[5]。

短路試驗

對變壓器實施短路試驗，是對額定電流狀態下的阻抗電壓和短路損耗進行測量，其電源以及測量線路與空載試驗相同，但非電源測相應的繞組需人為短路。根據相關規定，超過220KV的相間偏差不大于2%，初值差不大于3%，不超過110KV的相間偏差不大于3%，初值差不大于5%。對變壓器實施短路試驗，可發現如下缺陷：變壓器包含的屏蔽、軛鐵梁板、電容環等結構件或者油箱壁受漏磁通影響導致局部過熱或者形成過大的附件損耗、套管法蘭或者油箱箱蓋等附件出現局部過熱或者形成過大損耗、電抗繞組出現匝間短路、低壓繞組相應的并聯導線間發生短路，或者出現換位錯位。對阻抗電壓進行測量，能及時發現變壓器運行過程中其出口側是否發生短路，變壓器內部各項幾何尺寸是否發生改變。

結語

綜上所述，變壓器是電網系統的必備設備，能實現對電壓數值的均衡調控，增強供電傳輸的安全性和有效性。變壓器承載著日漸增多的電壓調度荷載，其設備故障日益增多。開展電氣試驗，有助于對變壓器故障實施一體化處理，還能根據設定數據，落實執行預定方案，能實時掌握變壓器狀態，還能形成標準化的故障分析結果，能促進變壓器形成穩定的結構性能。

參考文獻

[1]余心悅.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用[J].無線互聯科技，2021，18（24）：92-93.

[2]陸志航.電氣試驗在變壓器故障分析中的運用[J].電力設備管理，2021（04）：65-66+99.

[3]董騰垚.電氣試驗在變壓器故障檢測中的應用探討[J].電子元器件與信息技術，2020，4（06）：131-132.

[4]韓俊峰.電氣試驗在變壓器故障分析中的運用[J].電工技術，2019（18）：42-43.

[5]龔文信.電氣試驗在變壓器故障分析中的應用探討[J].中外企業家，2019（20）：124.

作者簡介

蔡鑫（1987.08.31），性別：男;籍貫：湖北;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：工程師;研究方向：電氣試驗、變電檢修