摘要：電力變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)包括直流電阻的測(cè)量、絕緣電阻和吸收比的測(cè)定、變壓器變比的測(cè)定、介質(zhì)損耗因數(shù)的確定、交流耐壓試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)以及油氣體色譜分析和非純瓷套管試驗(yàn)等。文章從試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)方法和注意事項(xiàng)三個(gè)方面對(duì)500kV及以下電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；預(yù)防性試驗(yàn)；直流電阻；絕緣電阻；吸收比測(cè)定 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM41 文章編號(hào)：1009-2374（2016）27-0128-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.060

現(xiàn)在是一個(gè)電氣化時(shí)代，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開電力的發(fā)展，所以保障電力的可靠性就是一個(gè)非常重要的問題。如果電力供應(yīng)出現(xiàn)問題，那么很多行業(yè)都將會(huì)受到影響。電力變壓器作為電力供應(yīng)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，具有不可替代的作用，所以電力變壓器的維護(hù)和檢修就顯得非常重要。電力變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)是對(duì)電力變壓器健康狀況的一個(gè)評(píng)估依據(jù)，所以本文就從電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的各個(gè)具體試驗(yàn)詳細(xì)闡述筆者對(duì)電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的研究。

1 直流電阻的測(cè)量

1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.1.1 檢查變壓器繞組有沒有匝間短路。

1.1.2 檢查變壓器繞組的接頭質(zhì)量。

1.1.3 多股并饒的導(dǎo)線有沒有斷股的現(xiàn)象。

1.1.4 電壓分接開關(guān)能不能良好的接觸。

1.2 測(cè)量的方法

測(cè)量直流電阻所采用的方法一般是電橋法，所以我們這里采用的也是電橋法。電橋法就是利用吊橋平衡的原理來測(cè)量直流電阻的，需要特別說明的是這里采用的一般都是直流電橋。常用的電橋有雙臂電橋、單臂電橋和雙單臂電橋。另外，我們這里還需按照實(shí)際情況選用不同的電橋來測(cè)量。當(dāng)被測(cè)量的電阻大于等于10Ω時(shí)，應(yīng)該使用單臂電橋，當(dāng)被測(cè)量的電阻小于10Ω時(shí)使用雙臂電橋。在測(cè)量直流電阻的時(shí)候最好能測(cè)量每相的電阻阻值。還有一種情況，當(dāng)中性點(diǎn)沒有引出線的時(shí)候，這里的值是需要我們換算的。

1.3 一些常見的注意事項(xiàng)

1.3.1 為了充分考慮連接導(dǎo)線分壓的問題，那么連接導(dǎo)線的電阻要選得足夠小，轉(zhuǎn)換成直觀的處理辦法就是要選電壓線要足夠短并且要盡量粗一點(diǎn)。

1.3.2 對(duì)電阻分壓的考慮，要把接觸電阻的阻值也要降到最低。直白地來講就是要保證導(dǎo)線的連接要可靠，不能虛接觸以為內(nèi)虛接觸的電阻是很大的，這樣就很容易造成測(cè)量的不準(zhǔn)確。

1.3.3 類似于物理中講的測(cè)電阻的辦法，這里也要根據(jù)電阻阻值的大小選擇電流表內(nèi)接還是外接的辦法。經(jīng)過分析，因?yàn)槔@組的內(nèi)阻還是比較小的，所以這里選擇的是電流表外接的辦法。

1.3.4 同一變壓器中其他非測(cè)量繞組的端子和引線必須可靠絕緣，因?yàn)楫?dāng)測(cè)試電流被切斷時(shí)，可能會(huì)有很大的過電壓產(chǎn)生，這時(shí)為防止設(shè)備和人員受到傷害，杜絕人身傷害事故的發(fā)生。

2 吸收比和絕緣電阻的測(cè)定

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

2.1.1 可以簡(jiǎn)單地判別變壓器是不是好的，能不能正常地工作。

2.1.2 可以判斷變壓器的局部和整體有沒有受潮，是不是絕緣良好。

2.1.3 可以檢查絕緣表面是否有污染，有沒有放電擊穿過。

2.1.4 可以找出有沒有引線接地等局部短路的問題存在。

2.2 測(cè)量方法

2.2.1 測(cè)量額定電壓為500kV的電力變壓器及500kV以下的電力變壓器的時(shí)候，我們一般使用5000V或者2500V兆歐表。

2.2.2 這里需要注意的是，被測(cè)繞組各相引出端在連接到兆歐表之前和接地繞組接地之前需要做短路處理。這樣做的目的是，可以達(dá)到測(cè)量各繞組間及各繞組對(duì)地的絕緣電阻與吸收比。

2.3 需要注意的事項(xiàng)

2.3.1 短路的問題，我們要在實(shí)驗(yàn)之前把電力變壓器一側(cè)的繞組短路，短路的引出線要和中性點(diǎn)引出的接電線可靠連接。

2.3.2 因?yàn)殡娮枋且粋€(gè)和溫度有關(guān)的物理量，所以我們這里也要考慮溫度的影響。我們采取的做法是，等退出運(yùn)行的變壓器冷卻到油溫以后再進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量。

2.3.3 在測(cè)量過程中，殘余電荷也是一個(gè)不小的影響。為了保證測(cè)量的精確性，我們這里采取的辦法是放電。一般需要把指定的繞組對(duì)地放電3分鐘以上才認(rèn)為是沒有殘余的電荷存在。另外，對(duì)地放電也是對(duì)人身安全的一個(gè)保證。

3 交流耐壓試驗(yàn)

3.1 交流耐壓試驗(yàn)的目的

3.1.1 電力變壓器的交流耐壓試驗(yàn)是預(yù)防性試驗(yàn)的主要項(xiàng)目，它可以整體地考核主絕緣的質(zhì)量。

3.1.2 可以考察電力變壓器在比較惡劣的環(huán)境下絕緣水平能否達(dá)標(biāo)的問題。

3.2 交流耐壓試驗(yàn)段的具體測(cè)量方法

交流耐壓試驗(yàn)的接線需要根據(jù)被試品的要求和現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)設(shè)備來決定，并沒有一個(gè)確定的、一成不變的接線方法。測(cè)試設(shè)備一般都是成套的。當(dāng)然為了測(cè)試大型的變壓器就應(yīng)該用大容量的試驗(yàn)變壓器，與之配套的設(shè)備包括相應(yīng)的調(diào)壓器以及相應(yīng)的電源，這些都是需要配套使合的。現(xiàn)場(chǎng)操作的時(shí)候可能會(huì)非常不方便，那么在此情況下可以具體情況具體分析，可根據(jù)具體情況分別采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振的方法來進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。并聯(lián)、串聯(lián)諧振可以通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的電感來實(shí)現(xiàn)，也可以通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率或電容的大小來實(shí)現(xiàn)。但是由于變壓器是大電容設(shè)備，所以一般采用調(diào)節(jié)電感和調(diào)節(jié)頻率來進(jìn)行諧振補(bǔ)償。此外，如果是500kV以上的電力變壓器，我們一般進(jìn)行感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，對(duì)500kV及以下的電力變壓器采用諧振耐壓試驗(yàn)。

3.3 需要注意的事項(xiàng)

3.3.1 交流耐壓試驗(yàn)一定要保證接線的準(zhǔn)確無誤，要不然可能會(huì)有危險(xiǎn)發(fā)生。

3.3.2 油浸電力變壓器的套管和入孔的所有能排氣的出口都要打開，以免氣體殘余影響絕緣強(qiáng)度，導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。

3.3.3 對(duì)于三相電力變壓器，三相不必分開進(jìn)行測(cè)量。但是有一點(diǎn)是需要注意的，同側(cè)的三相引出線一定要短路之后再進(jìn)行試驗(yàn)，否則會(huì)損壞電力變壓器。

3.3.4 在升高電壓的過程中，我們一定要密切關(guān)注各項(xiàng)儀表數(shù)據(jù)和變壓器狀態(tài)，看是否有異常狀態(tài)。有危險(xiǎn)發(fā)生要及時(shí)地切斷電源，最大程度地保護(hù)人員的安全和設(shè)備的安全。

3.3.5 交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間根據(jù)有關(guān)規(guī)定定為1

分鐘。

3.3.6 對(duì)于電壓上升速度的問題，一定要合理把握。當(dāng)電壓達(dá)到額定電壓的40%時(shí)，電壓的上升速度不能超過3%。

3.3.7 當(dāng)電力變壓器所加的電壓達(dá)到40%以后，盡量不要緊急切斷電源。避免感應(yīng)出高電壓，發(fā)生危險(xiǎn)。

3.3.8 被測(cè)試?yán)@組的首尾端必須短接，非被測(cè)試?yán)@組的繞組必須可靠地接地，以防止感應(yīng)電傷人。

4 非純瓷套管試驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

非純瓷套管式是電力變壓器的重要組成部分，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行也有著重要的意義。我們?cè)谶@里進(jìn)行電力變壓器非純瓷套管的試驗(yàn)，主要是測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值額電容量。因?yàn)檫@兩個(gè)指標(biāo)可以靈敏地反映出套管的劣化和局部的缺陷，是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。

4.2 具體的測(cè)量方法

4.2.1 擺放介損儀然后將儀器可靠接地，選擇合適的位置將介損儀平穩(wěn)放置，然后將儀器接地端可靠接地，這里需要注意預(yù)留高壓引線的走向，儀器放置應(yīng)安全、平穩(wěn)，保證預(yù)留的高壓引線的走向以及與被試設(shè)備連接的角度滿足要求。位置的擺放一定要合理。

4.2.2 按照相應(yīng)的規(guī)定接電線，這里需要分別測(cè)量高低壓連通套管的正切值，測(cè)量電容套管的正切值。這里需要注意，當(dāng)電容量和電容型套管末屏絕緣電阻小于1000兆歐時(shí)，需要測(cè)量末屏對(duì)地的正切值。

4.2.3 測(cè)量繞組連同套管的tanδ采用反接法，測(cè)量電容型套管的tanδ、電容量采用正接法。

4.3 注意事項(xiàng)

4.3.1 一定要確保接線的準(zhǔn)確性，如果錯(cuò)誤的接線，一定會(huì)造成測(cè)量的不準(zhǔn)確，甚至不能測(cè)量。

4.3.2 高壓測(cè)試線不要距離繞組過近，高壓測(cè)試線距離接地部位也不能過近，否則會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

5 變比試驗(yàn)

5.1 實(shí)驗(yàn)的目的

電力變壓器的變比測(cè)試試驗(yàn)是考查實(shí)際電力變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)的很重要試驗(yàn)項(xiàng)目，它的主要用途是用來驗(yàn)證三相繞組每個(gè)分接頭的實(shí)際的電壓比偏差是否都在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或者技術(shù)協(xié)議要求的允許范圍之內(nèi)，繞組的每個(gè)分接頭引線與分接頭開關(guān)的連接是否都正確及檢驗(yàn)繞組的繞向或線端的標(biāo)識(shí)是否正確也是通過這個(gè)試驗(yàn)來判定的，還可以確認(rèn)并聯(lián)繞組的匝數(shù)是否相同，同時(shí)可驗(yàn)證三相繞組的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)是否正確。

5.2 具體的試驗(yàn)方法

5.2.1 電力變壓器的中性點(diǎn)不接儀器，不接大地。儀器的地線一定要接好，電源選擇220V的交流電源。電力變壓器的分接頭選擇在中間檔位。

5.2.2 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)變比的設(shè)置。這里對(duì)電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)檔位的設(shè)定指的是對(duì)電力變壓器中間檔位的設(shè)定。

5.3 需要注意的問題

5.3.1 電力變壓器在進(jìn)行變比試驗(yàn)的階段的時(shí)候，一定要保證電力變壓器的接線準(zhǔn)確，否則可能會(huì)有危險(xiǎn)發(fā)生。

5.3.2 對(duì)電力變壓器的連接繞組一定要判斷清楚。如果變壓器連接組號(hào)還沒有弄清楚，那么可能會(huì)造成變壓器的測(cè)量不準(zhǔn)確。電力變壓器的繞組接法對(duì)電壓的影響還是比較大的，線電壓和相電壓之間是有區(qū)別的，所以我們?cè)谶@里一定要保證清楚電力變壓器的聯(lián)接組的問題。

5.3.3 測(cè)試的時(shí)候要讓數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間，防止短時(shí)間之內(nèi)出現(xiàn)誤差，造成測(cè)量的不準(zhǔn)確。

6 介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量

6.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

我們之所以對(duì)電力變壓器進(jìn)行介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量就是要看電力的變壓器的絕緣是不是受潮，電力變壓器的變壓器油有沒有劣化，是否影響使用。這里需要說明的是，電力變壓器的絕緣損耗因數(shù)對(duì)于絕緣老化和輕微的缺陷的反應(yīng)并沒有那么靈敏，所以對(duì)于大容量的變壓器，我們一般需要測(cè)量的是介質(zhì)損耗角的正切值。

6.2 測(cè)量的具體做法

我們采用的辦法是電壓平衡式西林電橋和介質(zhì)測(cè)量專用儀器。測(cè)量時(shí)因?qū)⒎潜粶y(cè)繞組短接接地，也可以將非被測(cè)繞組屏蔽進(jìn)行分解試驗(yàn)，以查出局部缺陷。測(cè)量變壓器介質(zhì)損耗因數(shù)時(shí)，對(duì)于注油或未注油的且繞組額定電壓為10kV以上的變壓器，試驗(yàn)電壓為10kV，繞組額定電壓小于10kV的，試驗(yàn)電壓不應(yīng)大于額定電壓。

6.3 需要注意的事項(xiàng)

6.3.1 對(duì)于介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量，在試驗(yàn)過程中電壓可以一次到位，也可以分段加壓。各有各的好處，分段加壓，可以保障有危險(xiǎn)的時(shí)候及時(shí)停止，防止危險(xiǎn)一下子達(dá)到最大。

6.3.2 電壓的頻率對(duì)于本試驗(yàn)有很大的影響，所以電源的頻率誤差不能太大，一般控制在5%。

7 結(jié)語(yǔ)

預(yù)防性試驗(yàn)是電力變壓器運(yùn)行和維護(hù)工作中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效手段之一。在變壓器計(jì)劃?rùn)z修或故障診斷中，預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果依舊是不可缺少的診斷參量，所以對(duì)于電力變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)的研究具有非常積極的意義。

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作者簡(jiǎn)介：周闌林（1985-），男，貴州六盤水人，云南華電金沙江中游水電開發(fā)有限公司助理工程師，研究方向：高壓試驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）