淺議電力變壓器的電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)

王春

（國(guó)網(wǎng)四川新津縣供電有限責(zé)任公司　四川　新津　611430）

淺議電力變壓器的電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)

王春

（國(guó)網(wǎng)四川新津縣供電有限責(zé)任公司四川新津611430）

我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們的生活水平也逐漸提高，與此同時(shí)加大了對(duì)電能的需求量，人們也越來(lái)越關(guān)注供電的質(zhì)量問(wèn)題，而保證正常穩(wěn)定的供應(yīng)電能電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行的關(guān)鍵在于電力變壓器的應(yīng)用。本文通過(guò)介紹電力變壓器的電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)的原理，具體的分析了影響電力變壓器高壓試驗(yàn)的因素，在此基礎(chǔ)上結(jié)合變壓器故障特性和實(shí)際工作情況，深入探索適用于變壓器故障診斷的方法，從而實(shí)現(xiàn)電力變壓器工作效率的提高，保證供電的安全穩(wěn)定。

電力變壓器；電氣高壓技術(shù)；實(shí)踐

電力系統(tǒng)中存在很多常見(jiàn)故障，導(dǎo)致變壓器不能正常運(yùn)行，通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)證明，在電力系統(tǒng)中由于絕緣缺陷導(dǎo)致的故障發(fā)生率最高，在因絕緣缺陷發(fā)生電力故障是，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生很多物化信息，所以電力人員需要對(duì)這些物化方面的信息采用高壓試驗(yàn)方法，以便在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，獲取各種有效的數(shù)據(jù)和信息，以這些準(zhǔn)確的可靠的結(jié)果對(duì)設(shè)備運(yùn)行的可行性進(jìn)行判斷。隨著人們對(duì)電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行重要性意識(shí)的加強(qiáng)，越來(lái)越急切的需要用電安全的保障，因此，為了保證人們的用電安全以及提高電力企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高電力設(shè)備安全質(zhì)量是最有效也是最可靠的辦法，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

1　電氣高壓試驗(yàn)的原理

只有進(jìn)行必要的絕緣試驗(yàn)，確保電氣設(shè)備的良好絕緣性能以及正常的功能系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，而在安裝設(shè)備之前，進(jìn)行高壓試驗(yàn)是一項(xiàng)必不可少的工作。一般情況下，會(huì)采用電氣高壓試驗(yàn)中以Um為預(yù)激磁電壓的局部放電試驗(yàn)方法[1]，來(lái)試驗(yàn)變壓器是否能穩(wěn)定的運(yùn)行，且這種試驗(yàn)方法不具有破壞性，這種預(yù)激磁電壓在試驗(yàn)過(guò)程中所激發(fā)的放電量雖然短時(shí)間短，但是可以有效的保證變壓器正常安全的運(yùn)行。變壓器在高壓試驗(yàn)時(shí)無(wú)論采取哪種方式，都需要對(duì)環(huán)境中的溫度和濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制，高壓試驗(yàn)的進(jìn)行需要在嚴(yán)格規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，在保證試驗(yàn)內(nèi)部環(huán)境的同時(shí)，還需要避免外界因素的干擾，因此，只有做好以上一些工作，才能取得有效的準(zhǔn)確試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2　電力變壓器高壓試驗(yàn)影響因素分析

只有保證高壓試驗(yàn)的可行性和順利成功，才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取以及電力變壓器的安全運(yùn)行，以下對(duì)影響高壓試驗(yàn)的因素進(jìn)行具體的分析∶

2.1電壓極性與泄漏電流關(guān)系

電阻內(nèi)水分含量的變化隨著變壓器繞組極性的改變而改變，若變壓器繞組的極性表示正極，那么擁有正電荷的水分子就會(huì)因受排斥而減少水分，這樣一來(lái)就會(huì)減少內(nèi)部電流，加大流失的電流量；反之，就會(huì)增大內(nèi)部電流，從而使流失的電流量減少，保證數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果的關(guān)鍵在于保持變壓器干燥，因?yàn)樽儔浩魇艹睂?huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的電流數(shù)據(jù)[2]，所以，為了使高壓試驗(yàn)的順利進(jìn)行，最好的辦法是使用新的變壓器，這樣獲得的數(shù)據(jù)最準(zhǔn)確。

2.2升壓速度

電流泄漏是由受潮引起的，因此周圍的空氣溫度、濕度、電壓、絕緣子表面的雜質(zhì)等都可能引起電流泄露的產(chǎn)生，在高壓試驗(yàn)中，空氣的濕度變大會(huì)極不利于試驗(yàn)中準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的獲得，精確測(cè)量結(jié)果的取得，需要通過(guò)無(wú)數(shù)次反復(fù)試驗(yàn)，并且保證在適宜的環(huán)境條件中，同時(shí)，由于有變壓器是絕緣性的材料會(huì)反應(yīng)溫度的變化，如果溫度變的很高，那么材料的絕緣性就會(huì)越差，從而會(huì)降低絕緣電阻阻值；另外，泄漏電流還受升壓速度的影響，通過(guò)許多測(cè)量研究結(jié)果證明，升壓速度的變化會(huì)導(dǎo)致泄漏電流的實(shí)際測(cè)量和理論值不相符，特別是在一些容量大的變壓器中，會(huì)出現(xiàn)更加明顯的差異性。

2.3變壓器故障

高壓試驗(yàn)除了以上一些影響因素外，還與大型變壓器的故障有關(guān)，由于這些變壓器的應(yīng)用范圍廣而且具有復(fù)雜多樣的結(jié)構(gòu)和形式，對(duì)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障不能輕易的判斷出故障類型及性質(zhì)，以至于無(wú)法進(jìn)行診斷，文章分以上幾類對(duì)變壓器的故障進(jìn)行介紹，以期通過(guò)通過(guò)對(duì)變壓器的故障的了解，從而更好的對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷，提出一些好的解決和防護(hù)措施。

常見(jiàn)變壓器故障根據(jù)變壓器本體可分為內(nèi)部故障和外部故障[3]，變壓器組成結(jié)構(gòu)有鐵心故障、變壓器填充物故障，例如變壓器油、樹(shù)脂等填充物以及散熱器、電機(jī)等附件故障。實(shí)際上，一些變壓器故障對(duì)變壓器內(nèi)絕緣的安全都會(huì)帶來(lái)危害，從而導(dǎo)致變壓器內(nèi)部過(guò)熱、絕緣降低、放電、燒損等問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.4故障判斷

變壓器的絕緣材料有油紙組合絕緣，當(dāng)變壓器處在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，油通過(guò)分解而產(chǎn)生少量的氣體含量，尤其是含有很少的可燃?xì)怏w，一旦變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障，而且經(jīng)過(guò)電和熱的共同作用，那么就會(huì)促進(jìn)變壓器油快速分解，從而加速了油中烴類氣體含量的增多，從不同的故障性質(zhì)進(jìn)行分析，相應(yīng)的油紙分解產(chǎn)物的產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率及產(chǎn)生的烴類氣體種類等也都有一定的變化，這些氣體最后將在變壓器油中溶解，我們可以對(duì)這些在油中溶解氣體通過(guò)色譜分析方法，就能夠知道變壓器內(nèi)部是熱性故障還是電性故障。

變壓器過(guò)熱故障屬于常見(jiàn)的一種故障，它不僅嚴(yán)重影響了變壓器的安全運(yùn)行，而且會(huì)縮短使用壽命。變壓器的主要功能是降低或升高電壓的等級(jí)，然后將功率輸出的一種裝置，這樣就會(huì)給電能帶來(lái)一定的損耗，而這種電能的損耗將會(huì)對(duì)一些變壓器繞組、鐵心和金屬結(jié)構(gòu)件等造成嚴(yán)重影響，同時(shí)向熱量轉(zhuǎn)化，最終導(dǎo)致繞組、鐵心及結(jié)構(gòu)件自身的溫度的升高，這樣就會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而引起我們所說(shuō)的過(guò)熱故障。

3　電力變壓器高壓試驗(yàn)的安全設(shè)計(jì)方法

3.1防止感應(yīng)電壓與放電反擊

進(jìn)行電力變壓器高壓試驗(yàn)過(guò)程中，為了避免試驗(yàn)設(shè)備與其他設(shè)備之間產(chǎn)生電壓感應(yīng)，必須采取科學(xué)有效的防護(hù)措施，一般情況下是使試驗(yàn)設(shè)備與其他儀器、設(shè)備進(jìn)行短接接地，其他放置在實(shí)驗(yàn)室中不用的電容設(shè)備也不例外，需要按要求進(jìn)行，電力變壓器高壓試驗(yàn)處于封閉的六面屏蔽體環(huán)境中，可能會(huì)在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)瞬間放電現(xiàn)象，因此，也需要給試驗(yàn)中的高壓電纜套金屬管予以保護(hù)，同時(shí)需要埋地鋪設(shè)，既保證美觀又能夠?qū)崿F(xiàn)其安全性，同時(shí)，按設(shè)計(jì)要求控制金屬保護(hù)管的長(zhǎng)度大于15m，而且保證金屬保護(hù)管每隔5m與接地極連接[4]，減少放電反擊現(xiàn)象的發(fā)生率。

3.2可靠的接地

在電力變壓器高壓試驗(yàn)中，很多設(shè)備電纜的鋪設(shè)需要進(jìn)行接地處理，因此，需要科學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的接地系統(tǒng)，保證接地電阻控制在0.5Ω范圍內(nèi)[5]，才能減少試驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)故障情況，從而保障試驗(yàn)人員的安全。如果接地條件達(dá)到一定要求，為防止特殊現(xiàn)象的發(fā)生，需要重視實(shí)驗(yàn)室這一特殊的等電位體，使用高壓試驗(yàn)變壓器時(shí)需要注意將實(shí)驗(yàn)室中所有金屬儀器、設(shè)備的外殼進(jìn)行防護(hù)，例如變壓器和操作系統(tǒng)外殼接地，高壓繞組的尾端和測(cè)量繞組的尾端也要安全接地等，保證它們都能良好接地，尤其需要保證變壓器與試驗(yàn)設(shè)備之間安全可靠的金屬性連接，另外，對(duì)各設(shè)備的接地點(diǎn)作出準(zhǔn)確的標(biāo)記，避免工作人員在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生觸電等安全事故。

3.3采取防火、防爆措施

為了防止變壓器在電力變壓器高壓試驗(yàn)中出現(xiàn)短路等現(xiàn)象，關(guān)鍵在于絕緣材料以及絕緣油的性能和防護(hù)，因?yàn)楦邷匾约半娀鸹ǖ榷紩?huì)對(duì)變壓器產(chǎn)生影響，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部壓力增大，引起變壓器外殼爆炸，致使絕緣油大量噴出燃燒，出現(xiàn)重大火災(zāi)的危險(xiǎn)事故，所以，試驗(yàn)人員需要重視高壓試驗(yàn)中的安全防護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的安全進(jìn)行。

3.4分工必須明確

在電氣高壓試驗(yàn)過(guò)程中，必須要保證人員數(shù)量，至少要有一個(gè)負(fù)責(zé)任，其他人之間加強(qiáng)配合，做到分工明確，按每個(gè)人不同的能力分配任務(wù)，發(fā)揮他們各自的所長(zhǎng)，同時(shí)需要提高人員的安全防護(hù)意識(shí)，負(fù)責(zé)人需要履行自己的職責(zé)，認(rèn)真對(duì)待工作，對(duì)工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)的檢查，尤其是對(duì)高壓接線正確進(jìn)行檢查，還要做好調(diào)壓器的檢查工作，觀察調(diào)壓器調(diào)到零后，是否有合上開(kāi)關(guān)而且勻速升壓額定電壓位置，以及儀表的指針位置等情況，如果出現(xiàn)不正常的情況，需要及時(shí)的斷電，因此一旦發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題和細(xì)節(jié)需要做好記錄并進(jìn)行及時(shí)處理，以免給下面的工作帶來(lái)不便，確保沒(méi)有問(wèn)題后，就可以離開(kāi)安全網(wǎng)，其他人員也要全力配合工作，試驗(yàn)完成后也要做好檢查和清理的工作，并安全的拆除設(shè)備線路等，全面的保證試驗(yàn)安全，就是最大程度的保障了人員的生命安全。

4　結(jié)語(yǔ)

為了保證電力系統(tǒng)中變壓器設(shè)備的正常運(yùn)行，需要利用安全可靠的電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)，然而存在很多影響高壓試驗(yàn)的因素，因此，在試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)人員需要綜合考慮各中情況，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?duì)待高壓試驗(yàn)，運(yùn)用相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，采取一些安全防護(hù)措施，保證自己的生命安全；另外，還要在試驗(yàn)前，對(duì)高壓試驗(yàn)的環(huán)境進(jìn)行合理控制，采取必要的試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，科學(xué)的設(shè)計(jì)每一個(gè)試驗(yàn)環(huán)節(jié)，確保安全無(wú)誤，只有這樣才能獲取精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，最終保證變壓器運(yùn)行的可靠性。

[1]易楊.電子電力變壓器若干關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].華中科技大學(xué)，2013.

[2]孟開(kāi)坦.對(duì)電力變壓器高壓試驗(yàn)研究的探討[J].科技致富向?qū)В?012（17）.

[3]隆振.變壓器高壓試驗(yàn)問(wèn)題分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（8）.

[4]陸斌.變壓器故障分析與探討[A].2011電力行業(yè)電力用油、氣應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2011.

[5]孫文仲.電力變壓器的高壓試驗(yàn)及故障診斷方法與研究[D].重慶大學(xué)，2014.

TM406

A

1673-0038（2015）11-0131-02

∶2015-2-16

∶王春（1978-），男，技師，本科，主要從事電氣試驗(yàn)工作。