淺析變壓器高壓試驗(yàn)方法

區(qū)秀珊

(廣東立勝電力工程有限公司，廣東 佛山 528200)

電力變壓器是匈牙利人拉提、德利和齊佩諾夫斯基于1885年發(fā)明的[1]，變壓器的出現(xiàn)為電能的遠(yuǎn)距離輸送奠定了基礎(chǔ)。電能輸送時(shí)線路損耗是必須考慮的因素，發(fā)電機(jī)組可以提供較低電壓、大電流的電能，如果以這樣的電壓輸送，由于線路損耗極大，輸送距離很短，所以現(xiàn)代電力系統(tǒng)普遍采用了高壓輸電技術(shù)。高電壓運(yùn)行對(duì)變壓器質(zhì)量提出了非常苛刻的要求，只有通過嚴(yán)格的高壓試驗(yàn)才能確保變壓器能安全可靠地運(yùn)行。

1 試驗(yàn)類型、標(biāo)準(zhǔn)與流程

1.1 試驗(yàn)類型及項(xiàng)目

變壓器高壓試驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證變壓器絕緣能力，要在投運(yùn)前后所進(jìn)行的一系列試驗(yàn)。投運(yùn)前進(jìn)行型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)和交接試驗(yàn)。型式試驗(yàn)只在有代表性的變壓器產(chǎn)品上進(jìn)行試驗(yàn)，以認(rèn)定同類或同系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，如溫升試驗(yàn)、雷電沖擊試驗(yàn)等。出廠試驗(yàn)是對(duì)所有變壓器必須進(jìn)行的試驗(yàn)，用于檢驗(yàn)產(chǎn)品達(dá)到了規(guī)定的技術(shù)條件，這一類試驗(yàn)項(xiàng)目較多，如測量絕緣電阻、耐壓試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等。交接試驗(yàn)是變壓器在現(xiàn)場安裝后確認(rèn)沒有影響長期穩(wěn)定運(yùn)行損傷的試驗(yàn)，項(xiàng)目也較多，如測量絕緣電阻、直流泄漏電流、交流耐壓試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、沖擊合閘試驗(yàn)等。變壓器投運(yùn)后也要定期進(jìn)行一些試驗(yàn)，如預(yù)防性試驗(yàn)、大修后試驗(yàn)等。

1.2 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

變壓器型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為JB/T 501-2006《電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則》，交接試驗(yàn)可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB 50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中“電力變壓器”部分。

1.3 試驗(yàn)流程

接受試驗(yàn)任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求制定試驗(yàn)方案，并在方案中詳細(xì)列出試驗(yàn)項(xiàng)目、接線圖、所施加的電壓、電流數(shù)值及曲線、人員分工、安全措施等內(nèi)容。然后對(duì)參與試驗(yàn)的所有人員進(jìn)行交底、分工和明確任務(wù)。試驗(yàn)開始前，認(rèn)真細(xì)致地檢查變壓器接線、接地與試驗(yàn)設(shè)備狀況。一切準(zhǔn)備就緒，按照程序開展試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后確認(rèn)徹底斷電后再清理現(xiàn)場和進(jìn)行其他檢查。

2 試驗(yàn)條件、方法及要求

2.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)條件是確保高壓試驗(yàn)準(zhǔn)確性與規(guī)范性的前提，同時(shí)又是保障試驗(yàn)安全的基礎(chǔ)。通?；驹囼?yàn)條件[2]為：⑴環(huán)境溫度一般應(yīng)在-20℃ ～40℃之間;當(dāng)空氣溫度在25℃ ～30℃時(shí)，相對(duì)濕度不應(yīng)超過85%;⑵安裝、調(diào)試過程中，嚴(yán)格控制可能影響變壓器絕緣性能的氣體、污垢、化學(xué)積塵等物質(zhì);⑶試驗(yàn)升電壓過程中，應(yīng)提供足夠保護(hù)電阻，防止超過規(guī)定的高壓狀態(tài)下斷合變壓器;⑷嚴(yán)格控制容量和電壓，并確保散熱良好;⑸試驗(yàn)系統(tǒng)接地電阻應(yīng)在0.5Ω以下，并確保所有金屬儀器、設(shè)備外殼接地良好，同時(shí)在接地點(diǎn)設(shè)置醒目警告標(biāo)記，防止試驗(yàn)中人員觸電;⑹控制感應(yīng)放電現(xiàn)象，除儀器設(shè)備接地外試驗(yàn)用高壓電纜需加金屬管進(jìn)行屏蔽并可靠接地;⑺確保防火、防爆措施可靠，避免因過載、短路引致絕緣材料、絕緣油等受熱、分解和爆炸。

2.2 試驗(yàn)方法、要求

高壓試驗(yàn)中安全始終是第一位的，因此必須嚴(yán)格遵守試驗(yàn)程序，認(rèn)真履行監(jiān)護(hù)人制度，試驗(yàn)過程中所有人員必須保證注意力集中，除試驗(yàn)用具外手機(jī)之類個(gè)人物品應(yīng)交由專人保管，現(xiàn)場徹底清場后才能開始試驗(yàn)，合閘、改線等關(guān)鍵操作須由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人確認(rèn)后才能實(shí)施。另外，應(yīng)保證記錄、報(bào)告的規(guī)范性，不得任意刪改，有錯(cuò)改正時(shí)要加蓋名章，以備日后分析查詢。

由于高壓試驗(yàn)的項(xiàng)目多、細(xì)節(jié)繁復(fù)，限于篇幅，筆者通過兩個(gè)事例的分析說明需要注意的一些問題。

2.3 鐵芯剩磁分析

在對(duì)變壓器繞組進(jìn)行直流繞組電阻測量后，鐵芯中存在剩磁，并且直流磁化安匝數(shù)越大，剩磁量會(huì)越多。剩磁對(duì)一些電氣設(shè)備是有利的，如自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)要靠磁極上的剩磁建立起始電壓，但變壓器鐵芯中的剩磁就不是很有利了，如做局放試驗(yàn)時(shí)剩磁引起的勵(lì)磁電流可能損壞變壓器主、縱絕緣，因此超過220kV的變壓器在局放前應(yīng)去磁，可采用直流、交流去磁方法。直流去磁法的原理是通入反方向的電流，磁化方向改變，可部分抵消前次剩磁，試驗(yàn)時(shí)交替輸入正反向電流，并漸次減小電流強(qiáng)度，就能逐漸減少剩磁至消除。交流去磁法是施加工頻交流電，利用補(bǔ)償電容調(diào)節(jié)電源電流，通過控制電壓升降，達(dá)到去磁目的。去磁效果判斷依據(jù)是相鄰兩次升壓后同一電壓值下，勵(lì)磁電流不變、勵(lì)磁波形完全對(duì)稱[3]。

2.4 沖擊合閘試驗(yàn)分析

沖擊合閘試驗(yàn)可用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的[4]：⑴檢驗(yàn)變壓器抗電動(dòng)力性能，由于合閘時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁電流，會(huì)在繞組內(nèi)部產(chǎn)生電動(dòng)力，可能引起繞組變形;⑵對(duì)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行檢查，合閘時(shí)變壓器一側(cè)產(chǎn)生較大勵(lì)磁電流，另一側(cè)電流很小，這可能引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

通過分析沖擊合閘時(shí)聲音信息，可判斷變壓器狀態(tài)。正常的聲音應(yīng)該是比較均勻的嗡嗡聲，如果聲音明顯較正常的大，顯示外加電壓可能偏高了，應(yīng)調(diào)小外加電壓;如果聲音不僅大且雜亂，有可能是內(nèi)部金屬松動(dòng)，應(yīng)停電檢查鐵芯;如果出現(xiàn)爆裂聲響，說明變壓器內(nèi)部可能有擊穿現(xiàn)象。另外，通過電流表指針變化也可發(fā)現(xiàn)一些問題，一般情況下合閘時(shí)檢測裝置上的指針會(huì)突然變大，電流數(shù)值也不小，正常情況下繼電保護(hù)裝置應(yīng)該停止運(yùn)作，如果不是這樣，應(yīng)對(duì)變壓器內(nèi)部進(jìn)行詳查，如抽取油氣進(jìn)行色譜分析，以決定是否需要對(duì)保護(hù)整定值進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)語

變壓器高壓試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行并達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康模⒅卦囼?yàn)的精心準(zhǔn)備和良好的安全設(shè)計(jì)是很重要的，試驗(yàn)過程中密切配合、細(xì)致觀察，遇到問題由表及里地分析，就能合理解決問題，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，為變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行把好關(guān)。

[1]賀以燕，楊治業(yè).變壓器試驗(yàn)技術(shù)大全[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[2]陳文大.電力變壓器高壓試驗(yàn)探討[J].機(jī)電信息，2012(6)：19-20.

[3]徐晴，包玉樹.變壓器局部放電試驗(yàn)若干問題的探討[J].高電壓技術(shù)，2007，33(4)：189-191.

[4]姚蕊霞.淺析變壓器高壓試驗(yàn)技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2012(1)：177.