宜興市宜能實(shí)業(yè)有限公司 吳小偉

變壓器在實(shí)際應(yīng)用前要先做好高壓試驗(yàn)，盡可能保證變壓器本身的穩(wěn)定性。該試驗(yàn)一般都具有極大危險(xiǎn)性，且最終結(jié)果也會(huì)受到多方因素的影響和干擾，因此要在試驗(yàn)過程中直接從技術(shù)、人員和環(huán)境等方面著手展開綜合性考慮，分析變壓器控制技術(shù)本身的應(yīng)用方法，強(qiáng)化試驗(yàn)方案本身的科學(xué)性與合理性，確保其能安全順利開展。

1 高壓試驗(yàn)中變壓器的原理和試驗(yàn)內(nèi)容

1.1 原理

該項(xiàng)試驗(yàn)就是針對(duì)某些電器設(shè)備與原件在直流高壓下開展的絕緣強(qiáng)度測(cè)試，其中變壓器的主要作用是進(jìn)行交換電壓和功率傳輸，一旦其出現(xiàn)問題整個(gè)實(shí)驗(yàn)就會(huì)被中斷。把變壓器安裝到電力系統(tǒng)后，若線路中有功率傳輸其電路電壓就會(huì)升高，電流則降低，線損則能減少。從這一原理看則可給高壓實(shí)驗(yàn)帶來一定參考。但受到變壓器自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，實(shí)驗(yàn)中變壓器產(chǎn)生故障的概率基本比較高。在通電的情況下變壓器基本都是關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)電磁感應(yīng)強(qiáng)度非常大，變形及短路等故障的發(fā)生概率會(huì)上升，一旦沒有采取有效的應(yīng)對(duì)措施控制，其中的電壓和組件就易引起安全事故，因此必須采用專門的控制技術(shù)。

1.2 試驗(yàn)內(nèi)容

測(cè)量泄露電流。即通過直流兆歐表等相關(guān)儀器對(duì)線路的電流進(jìn)行測(cè)量，由于儀器額定電壓不超過2.5kV，所以變壓器額定電壓如果高于儀器、其儀器作用將難以得到充分發(fā)揮，這時(shí)還需在直流加壓的作用下強(qiáng)化測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性[1]；測(cè)量絕緣電阻。這是該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中最基礎(chǔ)的一項(xiàng)內(nèi)容，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣體受潮、老化及污損等問題。在整個(gè)測(cè)量過程中，環(huán)境溫度是影響最終結(jié)果準(zhǔn)確性和真實(shí)性的重要因素。

測(cè)量變壓比。具體方式有雙電壓表法以及電橋法，其中后者比較常用，和其他方式相比穩(wěn)定性更強(qiáng)、靈敏度更高，誤差率更低、準(zhǔn)確性更高，同時(shí)整體安全性也能得到有效保障。另外，在這之中接線組別判斷也是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，是檢測(cè)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

測(cè)試介質(zhì)損耗因素。是對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)絕緣性能進(jìn)行測(cè)試的重要手段。絕緣損耗一般和介質(zhì)損耗有一定聯(lián)系，加強(qiáng)介質(zhì)損耗因素的測(cè)試，能使人員充分了解整個(gè)變壓器絕緣構(gòu)件的實(shí)際絕緣效果，這是因其基本很少受到電壓設(shè)備和其他設(shè)備的影響，所以最終獲得的結(jié)果和電流泄露結(jié)果相比準(zhǔn)確性更高[2]。

局部放電。這也是反映絕緣性能的重要策略，在放電實(shí)驗(yàn)中，具體需先將電壓設(shè)置成工頻耐壓，由此縮降實(shí)驗(yàn)電壓。通常具體的降低時(shí)間需把控在10～15分鐘范圍內(nèi)，這也是確定局部放電量最關(guān)鍵的手段。另外還應(yīng)先使其運(yùn)行1～2 小時(shí)再實(shí)施局部放電，從而檢驗(yàn)變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行下可能會(huì)出現(xiàn)的一些局部放電問題。

1.3 方法

整個(gè)操作過程須嚴(yán)格依照具體的電路接線圖連接引線，并在實(shí)驗(yàn)前核查所有的性能指標(biāo)，檢查地線連接并使調(diào)壓器歸零，當(dāng)接通電源并顯示綠燈后再正式試驗(yàn)。反過來，如指示燈是紅色則表明連接存在問題，須盡快解決。整個(gè)過程中，所有人員都須詳細(xì)記錄儀表內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后把調(diào)壓器歸零，核對(duì)檢驗(yàn)各項(xiàng)重大器件是否存在問題，最后切斷電源。

2 變壓器控制技術(shù)應(yīng)用的必要性

實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高效運(yùn)行的需要。在整個(gè)電力系統(tǒng)中變壓器是極為關(guān)鍵的一項(xiàng)設(shè)備，也是電能可被順利輸送的重要基礎(chǔ)設(shè)備，將其進(jìn)行有效應(yīng)用能促進(jìn)電力系統(tǒng)的全面高效化運(yùn)轉(zhuǎn)。這主要在于其本身優(yōu)勢(shì)眾多：如體積較小，安裝和安置都更加合理，不會(huì)影響其他設(shè)備；重量輕，能直接被進(jìn)行移動(dòng)；結(jié)構(gòu)緊湊，能減少故障的發(fā)生概率；功能齊全，能依照實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行需求發(fā)揮出相應(yīng)的功能；操作簡(jiǎn)單，可顯著減少操作失誤，延長(zhǎng)使用期限[3]。但要想使這些優(yōu)勢(shì)能完全體現(xiàn)出來，就須在高壓實(shí)驗(yàn)中對(duì)其加強(qiáng)合理控制，使其能在滿足電力系統(tǒng)具體需求的情況下實(shí)現(xiàn)高效化應(yīng)用。

達(dá)到電力領(lǐng)域發(fā)展的需要。電力高壓實(shí)驗(yàn)變壓器有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，不僅可被應(yīng)用在電力系統(tǒng)相關(guān)的研發(fā)領(lǐng)域，還能成為電力系統(tǒng)運(yùn)行中的一項(xiàng)重要組成設(shè)備。而這一優(yōu)勢(shì)的實(shí)現(xiàn)須利用專門的控制技術(shù)，以使變壓器能發(fā)揮出自身的基本作用，給研究更具有適用性的變電壓帶來一定充分條件，推動(dòng)整個(gè)電力領(lǐng)域有序發(fā)展。從這來看該技術(shù)的應(yīng)用十分必要，能滿足當(dāng)下電力領(lǐng)域的發(fā)展需求。

3 變壓器控制技術(shù)應(yīng)用措施

3.1 條件控制

在其控制技術(shù)中條件控制也十分必要：要注重環(huán)境溫濕度控制。其中試驗(yàn)室最高溫度不能大于40 ℃、不能小于-20℃；最好控制在25～30℃之間，另外濕度則必須處在85%以內(nèi)[4]；加強(qiáng)對(duì)化學(xué)性積塵因素的控制，根據(jù)具體試驗(yàn)需求對(duì)其中的雜物和氣體進(jìn)行控制；分壓電阻須做好充分準(zhǔn)備，確保電壓器能保證基本的使用安全性；注重所有試驗(yàn)設(shè)備的散熱性，盡可能使其保持最合理的范圍內(nèi)，強(qiáng)化最終的測(cè)量結(jié)果。

3.2 構(gòu)件控制

變壓器中包含大量構(gòu)件，合理選擇構(gòu)件是其正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。在這之中最關(guān)鍵的構(gòu)件包括了絕緣類構(gòu)件、繞組、鐵芯、引線等；同時(shí)冷卻裝置、保護(hù)裝置在整個(gè)變壓器的運(yùn)行中也具有巨大作用。拿絕緣類的構(gòu)件來說，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)開展過程中危險(xiǎn)性較強(qiáng)，倘若該構(gòu)件絕緣性能達(dá)不到要求會(huì)引起一定安全事故，給所有參加實(shí)驗(yàn)人員人身安全帶來威脅，因此須合理選擇構(gòu)件。其實(shí)際的控制方法主要包含兩方面：在正式實(shí)驗(yàn)前須對(duì)變壓器的性能展開全面測(cè)試，尤其要將引線的性能和絕緣類構(gòu)件的檢測(cè)作為核心，在確保一切無誤正常后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；在重點(diǎn)對(duì)絕緣性構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)通過電阻測(cè)試評(píng)估其整體絕緣效果，同時(shí)還要觀察絕緣部分是否有破損問題，如破損須進(jìn)行更換，以使整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌_展。

3.3 電壓控制

電網(wǎng)運(yùn)行中，變壓器不同其額定功率和電壓也會(huì)有所差異。一般變壓器只能在正常電壓下以高效率的狀態(tài)運(yùn)行，一旦電壓異常就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行環(huán)境失控，從而引起超負(fù)荷問題，長(zhǎng)期下去勢(shì)必會(huì)增加故障發(fā)生概率。這幾種原因引起的故障主要體現(xiàn)在斷電、短路等方面，會(huì)直接影響用戶用電的穩(wěn)定性，因此在實(shí)驗(yàn)前須明確變壓器的實(shí)際參數(shù)，以加強(qiáng)對(duì)電壓的有效控制。具體可從幾方面著手：在試驗(yàn)開始前應(yīng)先對(duì)變壓器參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)觀察，同時(shí)將額定電壓作為重點(diǎn)，以此評(píng)估運(yùn)行過程對(duì)于線路電壓參數(shù)的各項(xiàng)要求；把實(shí)驗(yàn)電壓直接控制在其電壓運(yùn)行能承受的最大范圍內(nèi)，防止超出負(fù)荷問題產(chǎn)生，盡可能保證變壓器的安全性[5]。如某一變壓器額定電壓是220V ，那么試驗(yàn)電壓須處在該范圍之下才可達(dá)到試驗(yàn)要求。

3.4 故障控制

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中過載是常見的一類故障，其產(chǎn)生的主因和操作者的操作失誤有關(guān)。如變壓器一直處在過載運(yùn)行狀態(tài)下就易產(chǎn)生高負(fù)荷問題，其線圈熱量也會(huì)有所提升，從而產(chǎn)生短路故障。保護(hù)裝置是最主要裝置之一，主要作用是進(jìn)行故障范圍控制、防止進(jìn)一步擴(kuò)大，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)和變壓器的保護(hù)。在出現(xiàn)短路故障后保護(hù)裝置會(huì)馬上將變壓器和電網(wǎng)的聯(lián)系切斷，從而供電中斷，導(dǎo)致用戶用電持續(xù)性受到影響。

為此，在實(shí)際控制過程中應(yīng)從三方面著手：明確變壓器自身的額定電壓和電流，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的電壓與電流被控制在額定參數(shù)以內(nèi)，防止產(chǎn)生高負(fù)荷問題而引起短路等故障；必須完全按照國家和設(shè)備本身在該實(shí)驗(yàn)中的一些標(biāo)準(zhǔn)要求展開操作，盡可能保證整個(gè)過程的合理性和規(guī)范化，從而減少故障產(chǎn)生概率；動(dòng)態(tài)測(cè)定變壓器熱量，只要發(fā)現(xiàn)線圈產(chǎn)生過熱問題就表明可能已出現(xiàn)了過載，這時(shí)須馬上停止實(shí)驗(yàn)并及時(shí)排除故障，盡可能保證變壓器運(yùn)行安全。

3.5 安全控制

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中所有人員必須是專業(yè)技術(shù)人員，同時(shí)還要嚴(yán)格依照具體的操作規(guī)范和要求展開工作，防止實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生巨大的安全問題。在實(shí)驗(yàn)前還須做好充分的準(zhǔn)備工作，所有人員都要明確自身的職責(zé)，控制好實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并將整個(gè)過程中需要的安全警示牌放在顯眼位置，避免其他無關(guān)人員闖入。另外還要有專門的巡查者，始終保持警惕。

3.6 不對(duì)稱控制

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，由于變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)遇到各項(xiàng)因素的影響，從而產(chǎn)生三相負(fù)載不平衡運(yùn)行的現(xiàn)象。依照其實(shí)際運(yùn)行規(guī)定，其連續(xù)電流不能超過低壓側(cè)額定電流的25%，然而在實(shí)際操作時(shí)，可能會(huì)因不注意等原因而出現(xiàn)比較嚴(yán)重的不對(duì)稱運(yùn)行現(xiàn)象，從而引起安全問題。同時(shí)，如變壓器長(zhǎng)期處在嚴(yán)重的不對(duì)稱情況下則會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗增加，這是由于其本身的輸出容量是相等的，所以這種不對(duì)稱會(huì)加劇長(zhǎng)期損耗、引起浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致溫度變高，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的運(yùn)行事故，因此在實(shí)驗(yàn)中須加強(qiáng)對(duì)不對(duì)稱運(yùn)行的有效控制。

綜上，為有效保證電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全高效化運(yùn)行須開展電力高壓實(shí)驗(yàn)。而在這之中，對(duì)于變壓器就應(yīng)明確其具體原理，防止處在過載的狀態(tài)下引起損耗。同時(shí)還需加強(qiáng)電壓、構(gòu)件等方面的控制，充分把握變壓器狀態(tài)，使其能有效作用到電力系統(tǒng)中。