胡寶

（廣西送變電建設(shè)有限責(zé)任公司廣西南寧530031）

高壓試驗中變壓器試驗存在的問題及措施

胡寶

（廣西送變電建設(shè)有限責(zé)任公司廣西南寧530031）

變壓器在電力系統(tǒng)正常運行過程中占據(jù)十分重要的作用，直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。為了確保電氣設(shè)備的安全可靠，電力網(wǎng)絡(luò)在投入運行和維修前后都要進行高壓試驗，對整個網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵設(shè)備進行性能與安全檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題排除隱患。本文從整體性工作出發(fā)闡述了常見的變壓器高壓試驗的主要內(nèi)容，分析了溫度、升壓速度、電壓極性等因素對變壓器高壓試驗的影響，并提出了一些見解與措施，以供參考。

高壓試驗；變壓器試驗；處理方法；電力網(wǎng)絡(luò)

1 引言

隨著我國社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們生活生產(chǎn)對電能需求不斷增大，電力系統(tǒng)地位不斷提升。而變壓器作為電力傳輸?shù)暮诵?，其運行狀況是否穩(wěn)定直接決定了電網(wǎng)運行是否安全，因而加強變壓器的監(jiān)測至關(guān)重要[1]。變壓器試驗是為了在檢修時確定變壓器是否存在故障，并及時才去有效措施排除故障消除隱患，保證電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)正常運行，提高供電質(zhì)量，保證社會經(jīng)濟健康快速發(fā)展，本文針對高壓試驗中變壓器試驗存在的問題及處理方法進行具體闡述

2 變壓器高壓試驗內(nèi)容

眾所周知，電力網(wǎng)絡(luò)在投入運行和維修前后都會進行全面高壓試驗，對整個網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵設(shè)備進行性能與安全檢測，確保電力網(wǎng)絡(luò)和變壓器運行安全穩(wěn)定。常見的變壓器高壓試驗包括高壓空載試驗、高壓變比試驗、絕緣電阻試驗這三類[2]。

變壓器空載試驗參考變壓器技術(shù)參數(shù)，通過電流變化狀況、電壓波動規(guī)律來確定變壓器是否符合設(shè)計和實際需求，以及判別變壓器與運行是否存在故障和隱患。變壓器高壓變壓試驗主要通過計算變壓過程中變壓器的輸出電壓變化值與變壓器性能參數(shù)進行比較，來表征變壓器性能和誤差，確定系統(tǒng)和線圈中的問題，并及時進行調(diào)整和維護來保障變壓器在電力網(wǎng)絡(luò)中的安全穩(wěn)定運行。變壓器絕緣電阻試驗除了驗證變壓器絕緣電阻的性能還可檢驗線圈的絕緣性，鐵芯接地是否存在問題，可以快速確定變壓器故障位置，提高效率。在進行絕緣試驗前：①要保證所處環(huán)境溫度合適，若溫度過高或過低可耐心等待溫度穩(wěn)定；②確保變壓器非測量線圈實現(xiàn)有效接地。發(fā)現(xiàn)問題后，用精準儀器進一步進行測量分析，準確找到故障位置，為后續(xù)維護做準備。

3 變壓器高壓試驗存在的問題和解決措施

3.1 溫度對絕緣電阻的影響及解決措施

變壓器的高壓試驗中絕緣性能測試時，溫度對測試結(jié)果影響很大，因此要采取相應(yīng)措施將影響程度降到最低。研究發(fā)現(xiàn)，絕緣電阻受溫度變化影響非常大，一般情況下絕緣電阻阻值隨溫度上升而減小。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：①高壓試驗中溫度較高導(dǎo)致絕緣介質(zhì)中分子、離子變化運動加快，使設(shè)備點到性能加強，導(dǎo)致了絕緣電阻阻值的不斷降低[3]；②在高壓環(huán)境下的絕緣試驗中，唯獨不斷升高會造成設(shè)備的絕緣層附著的雜質(zhì)溶解，也導(dǎo)致變壓器設(shè)備的電阻阻值降低更加明顯。

因此在進行絕緣試驗時，要對溫度進行適當(dāng)處理，保證實驗穩(wěn)定在一定溫度范圍內(nèi)；注意保證設(shè)備絕緣介質(zhì)及其表面干凈無雜質(zhì)，從而保證試驗的科學(xué)準確，保障變壓器在電力系統(tǒng)工作運行中的安全與穩(wěn)定。

3.2 升壓速率對泄漏電流的影響及解決措施

理論上，泄漏電流與升壓速率沒有任何聯(lián)系，但實際應(yīng)用中通過測量可發(fā)現(xiàn)，二者之間存在一定聯(lián)系。用微安表對電流進行測量即可進行驗證，發(fā)現(xiàn)微安表示數(shù)與泄漏電流的數(shù)值存在較大偏差，微安表測量的結(jié)果不是真實泄露電流，還包括微量的吸附電流。而且，升壓速率的快慢也會影響測量結(jié)果偏差的大小，尤其是對一些電力系統(tǒng)中容量比較大的變壓器來說影響更大。因此，進行高壓試驗中變壓器絕緣試驗時，通常在一定的升壓時間段之后進行微安表讀數(shù)。有時，工作人員沒有耐心，升壓速度較快，或是沒等夠充足的時間就進行讀數(shù)，這樣最后結(jié)果中會包括吸收電流，使得測量結(jié)果缺乏準確性。

針對此問題最有效的措施就是，工作人員在進行試驗時掌握技巧方法，嚴格控制升壓速率，耐心等待后進行測量，以防吸收電流影響泄漏電流數(shù)值的準確性。

3.3 電壓極性對變壓器的影響及解決措施

在變壓器高壓絕緣試驗中，電壓極性的變化對高壓絕緣測試中泄露電流產(chǎn)生很大影響。變壓器絕緣受潮通常是從設(shè)備外部開始的。若變壓器在工作過程中，相關(guān)設(shè)備絕緣層受潮，根據(jù)電滲現(xiàn)象分析可知，設(shè)備的絕緣層發(fā)生水解作用產(chǎn)生較多的正電荷，當(dāng)變壓器繞組增加正極性電壓時，絕緣層附著的帶正電荷的分子會受到排斥向變壓器外部滲透，變壓器內(nèi)部泄漏電流減小。反之，若變壓器繞組增加負極性電壓時，變壓器內(nèi)部帶正電荷的水分子會向變壓器繞阻方向移動，滲透過絕緣表皮，增加設(shè)備的泄漏電流值[4]。

不難發(fā)現(xiàn)，絕緣受潮現(xiàn)象經(jīng)常在一些老舊的變壓設(shè)備中出現(xiàn)，我們首先要采取有效措施加強設(shè)備防潮控制，比如保證通風(fēng)環(huán)境，降低電壓極性對高壓實驗中泄漏電流的影響，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 鐵芯接地對高壓試驗變壓器過程的影響及解決措施

鐵芯的接地情況會對高壓絕緣試驗測量結(jié)果產(chǎn)生很大影響，嚴重時將威脅整個電力系統(tǒng)的正常運行[5]。因為若未對鐵芯接地問題進行合理處理，將會出現(xiàn)程度不一的電容問題，變壓器設(shè)備中鐵芯的抗容增加，進而設(shè)備的鐵芯電壓增大，從而影響整個變壓器絕緣試驗。除此之外，鐵芯接地問題還會對其它設(shè)備產(chǎn)生影響。比如，進行變壓器高壓絕緣測試時，設(shè)備的鐵芯未能有效接地，若試驗過程中電壓升高，會導(dǎo)致變壓器設(shè)備電壓升高，從而泄漏電流的測量結(jié)果變大；進行變壓器電阻進行高壓測試時，若鐵芯未能實現(xiàn)有效的接地，會導(dǎo)致變壓器設(shè)備絕緣電阻阻值增大；同時，在高壓測試時，鐵芯未實現(xiàn)有效接地，容易導(dǎo)致變壓器設(shè)備的吸收比降低。

總而言之，對變壓器設(shè)備進行絕緣測試時，要重點關(guān)注設(shè)備鐵芯的接地問題。進行高壓試驗時，務(wù)必保證相關(guān)設(shè)備鐵芯實現(xiàn)有效接地，進而保證電力系統(tǒng)安全、可靠運行。

4 變壓器故障案例分析

廣西省某電力公司購置一批變壓器設(shè)備運行過程中出現(xiàn)故障，返廠維修之后故障問題仍未得到解決，反而又出現(xiàn)了與上次相同的故障問題，兩次故障問題均是：變壓器高壓顯示儀出現(xiàn)異常，不能對試驗過程中電壓升高數(shù)值進行實時監(jiān)測，但是能夠正常輸出電壓，電壓表和線路連接沒有異常情況出現(xiàn)。經(jīng)過仔細檢查變壓器控制箱內(nèi)的控制回路和導(dǎo)線連接情況，發(fā)現(xiàn)均正常，無故障出現(xiàn)。為了準確找到變壓器發(fā)生故障的原因，對變壓器進行高壓試驗檢查，并對發(fā)現(xiàn)的故障原因進行深入分析。查閱相關(guān)資料得知高壓試驗變壓器通常是由三個同心的原邊線圈、儀表專用線圈和高壓輸出線圈共同組成。正常運行情況下，高壓變壓器的原邊線圈與高壓輸出線圈存在一定的比例關(guān)系，且原邊線圈匝數(shù)要遠小于高壓輸出線圈匝數(shù)，通過儀表即可正常讀取升壓數(shù)值。將存在故障問題的電力設(shè)備高壓變壓器拆開后檢查發(fā)現(xiàn)，該批次變壓器的原邊線圈和高壓輸出線圈無異常，但內(nèi)部的儀表專用線圈明顯過熱，由此判斷是儀表專用線圈被燒毀導(dǎo)致的故障。進而檢查變壓器的儀表專用線圈果然被燒毀，分析原因是導(dǎo)線線芯橫截面積小，負載能力差，升壓過程中泄漏電流較大，從而導(dǎo)致儀表專用線圈被燒毀。而設(shè)備設(shè)計過程中線圈的橫截面積已經(jīng)固定，很難進行更改，因而兩次返廠維修之后故障也沒能徹底解決。解決該故障的有效措施就是及時以橫截面積大、負載能力較強的漆包線替換燒毀的導(dǎo)線，并根據(jù)儀表專用線圈測量的數(shù)據(jù)進行裝配。

5 結(jié)束語

綜上所述，高壓狀態(tài)下，變壓器測試會受到溫度、升壓速率、電壓極性鐵芯接地問題等因素影響，稍有疏忽，就會無法保證試驗結(jié)果的準確可靠性，直接威脅電力系統(tǒng)的正常運行，造成經(jīng)濟損失。我們要對變壓器試驗的重要性和關(guān)鍵性給予高度重視，針對各類影響因素采取對應(yīng)處理方法，提高變壓器高壓試驗結(jié)果的科學(xué)性與穩(wěn)定性，以確保提高電力設(shè)備安全穩(wěn)定的運行，進而為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行打下技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)基礎(chǔ)。

[1]張海斌.談高壓試驗中變壓器試驗存在的問題和處理[J].電力電子，2013（4）：58～59.

[2]楊長雪.高壓試驗中變壓器試驗問題及故障處理方法[J].技術(shù)與市場，2012（6）：137～138.

[3]施建華，金海敏.淺析變壓器試驗問題與故障處理[J].廣東科技，2011（20）：33～34.

[4]王延安，肖登明，李佑淮.大功率高頻高壓變壓器的試驗及故障分析[J].高電壓技術(shù)，2009（05）：96.

[5]金晶，壽祝義，陸珂.電力變壓器鐵心接地故障的診斷與處理[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（36）：84.

TM406

A

1004-7344（2016）28-0133-02

2016-9-23

胡寶（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事高壓電氣試驗工作。