晉控電力山西工程有限公司 孫 瑞

變壓器在電力系統(tǒng)中有著調(diào)節(jié)控制的作用，在傳輸電能的過程中，其主要負責中轉(zhuǎn)電力資源，能夠轉(zhuǎn)換原點能的高低壓。并且在運行時會受到各種因素的影響，非常容易發(fā)生故障，進而對電力系統(tǒng)的運行造成影響。在發(fā)生故障后，相關(guān)人員可借助電氣試驗分析其中的原因，以此充分保障變壓器運行的穩(wěn)定性。

1 變壓器發(fā)生故障的原因

環(huán)境因素。變壓器所處的環(huán)境大相徑庭，然而相同的地方經(jīng)常會受到大風，或者雷雨等氣候的影響。若是環(huán)境較惡劣、致使空氣環(huán)境復(fù)雜，空氣中的成分和變壓器表面發(fā)生化學反應(yīng)，從而使變壓器非常容易被腐蝕，出現(xiàn)故障；變壓器過載。一些電壓器長時間的處于超負荷運行狀態(tài)，在運行的整個過程中，過高的溫度會使絕緣彈性降低、尤為脆弱，使得絕緣提前就發(fā)生老化。若是由于外部因素導致絕緣損壞，變壓器也會間接的發(fā)生故障。

使用時間過長。變壓器若是沒有定時檢修，在經(jīng)過長時間的運行后就會出現(xiàn)絕緣老化的情況，其絕緣性能也會不斷降低，進而使變壓器出現(xiàn)嚴重的問題；變壓器內(nèi)零件損壞。變壓器內(nèi)部的所有零件都是非常重要的存在。不管是哪一件發(fā)生損壞，都會使變壓器接觸不良，甚至還會停止工作。

上述原因會為變壓器運行埋下隱患，相關(guān)人員應(yīng)強化自身的維修意識，注重變壓器的維護工作[1]。

2 常見的電氣試驗

2.1 變壓器故障分析中電氣試驗的條件

為有效避免電力設(shè)備發(fā)生故障對電力系統(tǒng)造成影響，就需借助電氣試驗檢測相關(guān)電力設(shè)備的性能。其試驗環(huán)境也是至關(guān)重要的，應(yīng)結(jié)合具體的測試要求來控制測試現(xiàn)場的溫度、濕度等諸多條件。在開始試驗前的一段時間就要做好此項準備工作。從正常情況來看，試驗進行的溫度不能在炎熱或寒冷的環(huán)境中進行，溫度需要在20～40℃，這樣就能充分保障試驗數(shù)據(jù)的真實性。此外，在條件允許的情況下可進行多次的試驗，進而確保數(shù)據(jù)的精準。試驗環(huán)境的干燥也是需要保持的，過于潮濕的環(huán)境會讓設(shè)備生銹，嚴重的還會使內(nèi)部零件受潮，對設(shè)備造成損壞。試驗結(jié)果需不受外界環(huán)境的影響，若是在室外進行的話、應(yīng)挑選在春秋季節(jié)。

2.2 變壓器電阻直流試驗

變壓器電阻作為變壓器的主要設(shè)備，可以交接變壓器的兩個部分，進而使其可正常運行。然而變壓器的電阻是直流電阻，所以在改善回路開關(guān)時非常容易出現(xiàn)故障，致使變壓器難以正常運行。所以變壓器電阻直流試驗就是通過對變壓器的直流進行測試，以此按照測試數(shù)據(jù)來判斷出有無問題，此試驗通?？蓱?yīng)用直流電橋法來測得直流電阻的阻值，再結(jié)合直流電阻的標準值進行對比。變壓器電阻的直流試驗操作簡單方便，還非常容易解決變壓器的直流電阻故障[2]。

2.3 變壓器介質(zhì)漏電試驗

介質(zhì)是傳遞電流的核心媒介，所以變壓器中的介質(zhì)是極其重要的。若是介質(zhì)出現(xiàn)問題就會對變壓器的運行造成影響。通過介質(zhì)傳遞的電流并不是之前意義上的電流，正常分為以下部分：幾何電流。是一種很短暫的電流，主要特征就是在慢慢提高電壓時會有一個瞬間的變化，并在電流穩(wěn)定后會不斷減小，一直到零；傳導電流。其可說是線路上傳播的電流，主要特征是電流值基本上穩(wěn)定的，正常不會受到電壓的影響，若是傳導電流數(shù)值發(fā)生變化，就證明變壓器內(nèi)部存在故障；吸收電流。屬于一種試探性的電流，其可結(jié)合電流的吸收比，展開測定，若是變壓器出現(xiàn)故障、吸收電流的吸收比就會有非常大的變化，所以它能有效找到變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障的位置，進而提出針對性的解決方式。

這一項試驗就是通過上述幾種電流的特性來展開分析，這樣就能更好的找到變壓器的故障，得到合理有效的處理。

2.4 電氣試驗的注意事項

做好前期的準備工作。在應(yīng)用電氣試驗之前需先保障試驗的安全性，由于變壓器本身就有著非常高的電壓和電流的存在，非常容易造成觸電傷害。因此在開展電氣試驗對變壓器的故障進行檢測時，人員需應(yīng)用多元的安全方法進行保護。正常情況下，都需對故障變壓器前的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，尤其是在展開電氣試驗時需詳細記錄變壓器的試驗數(shù)據(jù)。最后通過人員對容易存在的隱患，一起交流得到解決方式，進而保障正式開始電氣試驗的安全性。如若沒有及時發(fā)現(xiàn)隱患，就非常有可能造成一些傷亡，所以一定要加以重視前期的準備工作。

試驗中要對實際操作進行嚴格的管理。在進行電氣試驗的過程中，務(wù)必要保障方式適宜相關(guān)標準，尤其是接線的處理及部分重要的控制措施。在開展試驗時，需結(jié)合以往設(shè)計的試驗規(guī)劃進行嚴格的試驗工作，并還要保障試驗時一些詳細數(shù)據(jù)和試驗設(shè)計的一致，若是一些重要數(shù)據(jù)或操作出現(xiàn)錯誤，輕則會使試驗失敗，重則會致使變壓器損壞、造成人員的傷亡。所以在進行試驗的過程中，一定要對具體操作進行嚴格的管理[3]。

根據(jù)技術(shù)操作對試驗數(shù)據(jù)展開充分的分析。因為我國家近年的變壓器發(fā)生巨大變化，所以當前已有多種類型的變壓器。正常來說不同類型的變壓器需靈活應(yīng)用試驗方式以及相關(guān)技術(shù)操作，才可以更好的檢測出變壓器故障，且不同類型的試驗所得到的數(shù)據(jù)也大相徑庭，所以要對這些不同的數(shù)據(jù)展開綜合分析，進而找到數(shù)據(jù)類型和變壓器型號的對應(yīng)關(guān)系。同時在進行試驗的過程中還要時刻關(guān)注設(shè)備的變化，然而總是會有部分重要的細節(jié)變化，無法通過儀器捕捉，這就需要相關(guān)人員借助相關(guān)操作加以分析，所以只有結(jié)合技術(shù)操作對數(shù)據(jù)進行深入分析，才可促使電氣試驗的后續(xù)工作順利施行。

2.5 電氣試驗的具體應(yīng)用

測量關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及分析。因為變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此即使是了解變壓器存在的故障，也無法在快速的時間內(nèi)進行處理，尤其是一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，難以通過人員測定出來，且這些數(shù)據(jù)通過人為測定也非常容易出現(xiàn)誤差，若是沒有得到這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)或存在較大誤差時，都會對變壓器的故障分析造成嚴重的影響。但通過電氣試驗就能有效的進行測量，進而得到可靠的數(shù)據(jù)，并還可通過此方法對這些數(shù)據(jù)進行深入的分析，進而避免出現(xiàn)不必要的錯誤。因此測量關(guān)鍵數(shù)據(jù)和分析是電氣試驗分析故障中最為主要的核心策略。

進行故障原因分析。由于變壓器內(nèi)部有很多的設(shè)備且都很容易出現(xiàn)故障，所以在進行檢測的故障的因素時，常難以判斷出是哪個設(shè)備出現(xiàn)的問題。但電氣試驗可結(jié)合試驗數(shù)據(jù)，以及具體的試驗結(jié)果等進行深入分析，再通過和標準試驗判斷出數(shù)據(jù)進行對比，進而得到前后相差過大的數(shù)據(jù)。如此就可按照設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)迅速找到出現(xiàn)問題的設(shè)備。因此，電氣試驗可對變壓器的故障原因，進行分析并提出解決的策略。

故障處理后的數(shù)據(jù)測量。正常來說在變壓器故障處理完成后人員并不能得到精準的數(shù)據(jù)，所以他們并不能確定出這些故障是否得到解決。若是想判斷變壓器的故障是否得到有效的解決，就一定要測得一些關(guān)鍵和標準數(shù)據(jù)進行對比。但是電氣試驗不但可以在檢測設(shè)備故障時測量數(shù)據(jù)，還能在故障處理之后通過相關(guān)方式，得到關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行處理，如此一來，就可把測得和標準數(shù)據(jù)進行對比分析，進而判斷出變壓器故障是否得到有效解決。所以在故障處理后的數(shù)據(jù)也要充分運用電氣試驗，只有通過相關(guān)的電氣試驗，才可以對故障處理后的數(shù)據(jù)展開準確的測量，并且也能充分保障變壓器的故障得到合理有效的解決。

3 電氣試驗在變壓器故障檢測中的應(yīng)用

3.1 短路試驗

在進行短路試驗的時候，主要是對額定電流條件下變壓器短路的損耗，以及抗阻電壓展開科學的測量。借助這一工作，能夠及時發(fā)現(xiàn)在運行中的問題，而且還要明確，短路的發(fā)生概率很大。若是油箱電阻比較大的話，那么就會使電路熱量變高，致使出現(xiàn)短路。在進行此試驗的過程中，可以對引起短路的因素展開精準的檢測，進而為維護等工作提供強大的支撐。

3.2 直流電阻試驗

在進行這一試驗的時候，需對繞組接頭的焊接質(zhì)量繞組是否存在短路問題等展開全面的檢測。此外，還要詳細檢查電壓分接開關(guān)的功能區(qū)域有無接觸不良：應(yīng)對開關(guān)和設(shè)計區(qū)域進行深層次的分析；還要對引出線的撕裂情況加以檢測，并且還要完成多根導線繞組撕裂情況的檢測工作。在此試驗過程中，若是對中小型的變壓器設(shè)備進行故障檢測，可采取直流電橋法。如若被試線圈電阻大于1Ω，可通過單臂電橋測量法。結(jié)合它的相關(guān)要求，在630kVA以上的變壓器故障進行檢測的時候，對同一分接位置的繞組直流電阻展開檢測，需保障最大差值在三相平均值2%以內(nèi)[4]。

3.3 絕緣電阻試驗

其主要是在絕緣線變壓器的調(diào)試范圍內(nèi)進行的檢測。若是直流電壓增加，可借助歐姆定律對離子在電場方向運動的電流展開測試，獲取相對應(yīng)的數(shù)值。此外，還可測量絕緣電阻，吸收比使用短接繞組引線進行逐一檢測過程，可充分掌握變壓器的絕緣能力。進而對變壓器是否受到影響、絕緣性能下降進行精準的判斷。在借助絕緣電阻試驗方法進行檢測的時候，可對變壓器的絕緣層是否存在破損等情況進行詳細的檢查，并能檢測出絕緣由的質(zhì)量。由于在試驗過程中的一些設(shè)備存在區(qū)別，即使在同一條件下隨著運行時間不斷延長，總電量也會出現(xiàn)一些變化。在使用相同設(shè)備的時候，絕緣能力若是出現(xiàn)問題，就可能會發(fā)生異常電流曲線，從而影響到電流的吸收效果，同時總電流會隨著運行時間的延長而下降。

基于這一情況，需仔細觀察數(shù)值的變化狀況，并對絕緣性能進行科學合理的判斷，可通過絕緣電阻比值表示出具體的絕緣性能。正常情況下，電流吸收比指的是60s、15s變壓器絕緣電阻比值[5]。要結(jié)合實際狀況展開對比分析，在變壓器中絕緣能力要大于1.3。若是供電設(shè)備吸收比較緩慢的話，借助吸收比不能顯示絕緣介質(zhì)對電流的吸收能力。人員需對變壓器絕緣材料進行檢查，判斷是否存在受潮情況，需適當?shù)难娱L檢測時間，同時對絕緣電阻比例展開分析，通常絕緣能力較好的時候，檢測數(shù)值為4左右。

表1 絕緣電阻試驗參考數(shù)據(jù)

3.4 介質(zhì)損失角正切tanδ試驗

在判斷絕緣性能的時候，此方式得到了非常廣泛的應(yīng)用，正常需要在電路中提高交流電壓，并對絕緣有功電流分量，以及無功分量的比例進行計算。這樣一來，才可以有效的對絕緣功率損耗進行詳細的分析。此方法正常是對變壓器的受潮情況、絕緣老化等諸多問題進行檢測，可查找之所以造成故障的原因。在具體試驗中要借助介質(zhì)損失角測試儀等、結(jié)合電力設(shè)備的實際運行狀況和相應(yīng)的技術(shù)要求試驗獲取測量數(shù)值，需保障所獲取的數(shù)值在出廠試驗數(shù)值的1.3倍內(nèi)。此外，借助對tanδ和外部施加電壓，對曲線關(guān)系進行觀察，可了解到tanδ和電壓變化間的關(guān)系，進而合理的判斷出絕緣內(nèi)部的裂縫缺陷。在對介質(zhì)損失角正切tanδ展開試驗測量的時候，正常情況下會應(yīng)用正、反接線等措施。

4 結(jié)語

總的來說，在電力系統(tǒng)當中變壓器是非常重要的組成，它在長時間的工作中會受到多種因素而發(fā)生故障，進而對運行的穩(wěn)定性造成影響，甚至還會有經(jīng)濟上的損失。對此相關(guān)人員一定要提高重視，合理應(yīng)用電子試驗方案，這樣一來不但可以及時有效的解決變壓器故障，還能節(jié)省相應(yīng)的投入，提供準確數(shù)據(jù)，并在最大程度上增強工作效率。