高壓試驗中變壓器試驗問題及故障處理方法

邢哲

摘 要 絕緣電阻試驗、變比試驗以及空載變壓試驗是變壓器試驗的主要類型，不同試驗工作的試驗效果評價標準不同，在實際的高壓試驗中對變壓器自身性能的評價影響也存在著差異性。在新時期電力電網(wǎng)運行過程中，變壓器自身承受的運行壓力相對較大，并且還需適應區(qū)域性的電力輸送閾值需求，更為關鍵的是，需要保電網(wǎng)運行的整體安全性。這就對變壓器自身的運行性能提出了更高的要求，與此相關的變壓器試驗工作也表現(xiàn)出其內(nèi)在的必要性。

關鍵詞 高壓試驗 變壓器試驗 問題分析 故障處理

中圖分類號：TM51 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）03-0063-02

變壓器試驗重在統(tǒng)計高壓試驗中變壓器運行的故障參數(shù)，此類參數(shù)自身的數(shù)值錯誤可能并不明顯，但從變壓器性能的整體表現(xiàn)角度分析，此類數(shù)據(jù)可能存在系統(tǒng)適應性方面的問題，從而導致在電網(wǎng)運行的過程中，變壓器整體運行不穩(wěn)定，其實際的運行閾值也存在一定的波動。從高壓試驗基本要求的角度分析，在較高的實驗電壓下，變壓器運行的溫度、噪音振動、升壓降壓速度均為高壓實驗的基本對象，并且相應的數(shù)據(jù)收集過程也與此類指標相關。工作人員應在明確此類問題的具體表現(xiàn)形式的基礎上，選擇合理的故障處理辦法，并在實際的工作中分析和總結(jié)故障處理措施的合理性，提高變壓器故障處理的整體效能。

1 高壓實驗中變壓器實驗問題分析

1.1 溫度問題分析

在高壓實驗中，變壓器器自身的溫度故障問題需要從兩方面進行分析。首先，變壓器內(nèi)部阻值會在溫度的影響下出現(xiàn)變化。一般而言，導體自身的內(nèi)阻將會受到導體的結(jié)構形式，包括內(nèi)徑、長度以及彎曲程度的影響，但這種影響在變壓器內(nèi)部導體出廠之前已經(jīng)被固定，并且與此相關的絕緣電阻的組織可得到了一定的優(yōu)化，此種導體結(jié)構電阻的變化并不具備動態(tài)特性[1];其次，在溫度的影響下，需要注意的是，變壓器絕緣電阻自身的結(jié)構不僅會在熱障冷縮作用下發(fā)生變化，其內(nèi)部導電原子的流動性變化更為明顯。此時，在溫度的影響下，變壓器內(nèi)阻會出現(xiàn)明顯的變化，溫度升高，則內(nèi)阻會減小，溫度降低，內(nèi)阻又會恢復到正常水平。但實際上，變壓器作為一種調(diào)壓裝置，尤其在高壓試驗中，其電力能量的損失更為明顯，這部分能量將會全部轉(zhuǎn)化為變壓器電阻的內(nèi)能，并且以溫度升高的狀態(tài)表現(xiàn)出來，這也是變壓器試驗過程中的突出問題之一。

1.2 升壓速度影響問題分析

在正常狀態(tài)下，變壓器自身的升壓速度對變壓器自身的性能影響其實并不明顯，這種影響在實際的變壓器運行過程中也相對固定，具有較好的可控性。但是，在高壓試驗中，由于工作人員需要使用專業(yè)的測試儀器對變壓器的電流整合效能進行評測，而此時，介入類型的設備接觸就會導致變壓器的電流泄露現(xiàn)象凸顯，實際的測試數(shù)據(jù)也會呈現(xiàn)出一定的波動性，此時的數(shù)據(jù)并不準確。并且，此時的吧變壓器整流狀態(tài)受升壓速度的影響將會增加，導致電流表的檢測數(shù)據(jù)與變壓器系統(tǒng)的實際電流數(shù)據(jù)之間存在一定的差異，這種差異會在升壓速度的影響下呈現(xiàn)上升的趨勢，最終對變壓器試驗的結(jié)果產(chǎn)生更為明顯的影響。從此角度分析，在開展高壓試驗工作時，工作人員應重點關注升壓速度對變壓器試驗數(shù)據(jù)的影響，以此影響為基礎，變化升壓的具體方式，確保變壓器試驗數(shù)據(jù)的整體準確性。

1.3 電壓極性問題分析

電壓極性問題在實際的高壓試驗過程中不一定會出現(xiàn)，尤其在新安裝的變壓器的高壓試驗過程中。但從高壓試驗成本或者正常的高壓試驗需求的角度分析，工作人員往往也不會針對新安裝的變壓器進行高壓試驗工作，因為在出廠之前，相關的測試工作已經(jīng)比較到位，實際的參數(shù)運行允許范圍相對固定。并且電壓極性問題往往與變壓器自身的物理損傷相關，包括絕緣層破損以及外殼破損等。在長時間的運行之后，變壓器自身的絕緣層可能會受潮，這種受潮問題會直接導致變壓器絕緣層內(nèi)部的水分環(huán)境出現(xiàn)明顯問題。在變壓器線路高壓的影響下，絕緣層中的水分會在排斥作用力下發(fā)生轉(zhuǎn)移，進而積聚在絕緣層表面，此時，即會出現(xiàn)電流泄露現(xiàn)象，并且這種現(xiàn)象具有多點泄露的特點，對變壓器的實際運行效果產(chǎn)生影響。在高壓試驗中，變壓器內(nèi)部電壓的變動趨勢相對明顯，正如上文所述，升壓效果會直接影響電流泄露的程度，而在破損絕緣層的影響下，這種電流泄露的程度會進一步加深，實際的電流損耗會加大，從而導致變壓器內(nèi)部電流通行狀態(tài)異常。

2 高壓實驗中變壓器試驗問題故障處理措施分析

2.1 采取溫度調(diào)和類型的溫度問題故障處理措施

這種故障處理措施其實具有較為明顯的經(jīng)驗性，換言之，在開展高壓試驗的過程中，工作人員需要根據(jù)變壓器的實際工作狀態(tài)，選擇相對溫和的溫度調(diào)控措施。具體而言：首先，在開展變壓器試驗之前，工作人員應對變壓器以往的工作狀態(tài)進行分析，可分析和總結(jié)變壓器連接區(qū)域內(nèi)的近期電流電壓穩(wěn)定狀況，尤其是在電網(wǎng)運行壓力相對較大時的電力電壓表現(xiàn)情況。如果在分析此類數(shù)據(jù)的過程中，發(fā)現(xiàn)變壓器輸出的電流電壓在運行壓力增加時存在一定的波動性，并且波動狀態(tài)并不規(guī)律性，此時可確定變壓器內(nèi)部的電阻可能已經(jīng)在溫度的影響下發(fā)生了變化[2];其次，在進行高壓試驗時，為了消除這種變化對變壓器試驗數(shù)據(jù)結(jié)果的影響，工作人員應使用紅外溫度測試儀實時測量變壓器內(nèi)部的溫度，將這種溫度變化的區(qū)間與高壓試驗的誤差允許范圍結(jié)合起來，將高壓測試過程中變壓器溫度的變化對測試數(shù)據(jù)結(jié)果的影響降到最低;再者，在實際的高壓試驗中，工作人員也應注重檢查的試驗環(huán)境，主要的檢查內(nèi)容為試驗環(huán)境的干燥程度，以此為基礎，降低環(huán)境中的水汽對高壓測試工作的影響。另外，需要注意的是，這種在干燥程度方面的影響往往更為明顯，工作人員在調(diào)和試驗溫度時，也應維持相對干燥的試驗環(huán)境，這樣即可在降低變壓器內(nèi)阻隨溫度變化對試驗數(shù)據(jù)準確度的影響，也可提高溫度故障處理措施的應用適應性。

2.2 采用漸進類型的升壓過程，降低升壓速度對電流泄露過程的促進作用

控制實際的試驗升壓速度是十分必要的，并且與此相關的升壓速度控制過程也應符合高壓試驗的基本要求。工作人員在選擇升壓速度時，可采用漸進類型的升壓過程，以此類型的升壓過程為基礎，結(jié)合實際的變壓器試驗要求，細化升壓控制過程，并在分析和總結(jié)實際的升壓數(shù)據(jù)的基礎上，對試壓數(shù)據(jù)進行一定地校準。具體而言：首先，工作人員在選擇生升壓速度時，可結(jié)合自身的工作經(jīng)驗以及與此類高壓試驗相關的升壓要求，強化升壓操作的整體規(guī)范性，并按照升壓參數(shù)檢驗標準，評價升壓參數(shù)是否位于變壓器試驗數(shù)據(jù)收集準確度的控制范圍之內(nèi);其次，需要注意的是，雖然在高壓試驗中工作人員按照參數(shù)控制標準選擇了升壓參數(shù)，但是如果變壓器試驗環(huán)境問題較為突出，例如干燥度較差或者環(huán)境溫度較高等，均可能對實際的升壓效果產(chǎn)生影響。為此，工作人員可先進行試壓，并且試壓過程也需要符合漸進類型的升壓模式。以此為基礎，工作人員可從參數(shù)變化的角度分析實際的試壓效果，進而選擇更為合適的試壓參數(shù);再者，完成此類工作之后，工作人員應及時開展變壓器試驗工作，這樣可降低試驗環(huán)境對試驗數(shù)據(jù)的影響，也可確保高壓試驗工作的進度可滿足試驗要求。

2.3 細化變壓器硬件結(jié)構的檢查工作，有效排查電極性問題

為了降低電極性問題的影響，或者在具體的高壓試驗過程中可有效排查電極性問題，進而進一步明確此類電極性問題的表現(xiàn)模式，工作人員在開展變壓器高壓試驗之前，可針對具體的變壓器設備開展硬件設備調(diào)查工作。實際的調(diào)查工作的具體內(nèi)容包括變壓器外殼損傷程度、變壓器內(nèi)部線路絕緣層損傷程度以及變壓器接地線的運行狀態(tài)等。之后，工作人員需要詳細分析變壓器損傷情況對高壓試驗結(jié)果的影響。如果預測影響較大，則此時，工作人員可選擇短距離高壓試驗的方式，避開絕緣層受損情況相對嚴重的線路，這種辦法在實際的高壓試驗中的應用效果相對較好。另外，一般而言，針對一些新變壓器設備，無需進行電極性問題的排查工作，但需要注意的是，此類新的變壓器設備的初期運行的時間段內(nèi)其內(nèi)阻可能會出現(xiàn)明顯的升高。這并不是因為溫度變化的影響，而是因為新變壓器內(nèi)部的一些顆粒物（類如粉塵等）在變壓器初期運行時還未被同化（或者磁化），導致此類顆粒物對變壓器內(nèi)阻的實際狀態(tài)依舊會有一定的影響，但這種影響時間并不會持續(xù)太久，后續(xù)的電機性表現(xiàn)也會變?nèi)酢?/p>

3 結(jié)語

總之，在高壓試驗中，工作人員一定要明確變壓器實驗的主要問題，以解決或者規(guī)避此類問題為導向，工作人員應細化變壓器高壓試驗中的溫度控制環(huán)節(jié)，降低變壓器內(nèi)阻變化對實際的電阻數(shù)值的影響。另外，更為關鍵的是，工作人員應做好高壓試驗環(huán)境的調(diào)查工作，從而在具體的試壓表現(xiàn)的基礎上，采用漸進式的升壓模式，減少電流外漏的現(xiàn)象。此間，工作人員也應關注變壓器自身的硬件基礎設備運行水平，尤其是其內(nèi)部絕緣層的絕緣水平，其會對變壓器的電極性表現(xiàn)形式產(chǎn)生影響，并且也會影響變壓器高壓測試的安全性。為此，工作人員在開展高壓實驗時也應重點關注變壓器此方面的信息，這樣方可提高高壓試驗中變壓器試驗工作的整體質(zhì)量。

參考文獻：

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[2] 董偉.探析電力變壓器高壓試驗技術及故障處理措施[J].電力設備管理，2021（01）：180-181.