电气试验在变压器故障分析中的运用

电气试验在变压器故障分析中的运用

区仲坚

广东汇盈电力工程有限公司 广东省佛山市 528300

摘要：目前，我国电力行业发展迅速，变压器作为电力系统中的重要组成部分，在出现问题之后，需要通过电气试验来对相关问题故障进行检测。本文首先就涉及变压器的相关内容进行介绍，并在此基础上，论述了一些较为常见的电气试验种类，最后基于某实际案例，论述了在变压器故障检查工作中，电气试验的相关运用形式，希望能够为从事相关行业工作的从业者带来帮助。

关键词：电气试验；变压器故障；电力运行

引言

变压器作为电力系统中的常用装备，装备内部的初级、次初级线圈以及磁芯相互配合才能够保证装置运转，变压器长时间工作出现故障的可能性较大，故障发生的原因是什么、故障点在哪儿还需通过电气试验来判定。

1变压器故障原因

变压器最常见的故障都出现在实际运行中，在各种原因的影响下使变压器出现故障，直接导致供电系统电压不稳定，电力系统无法正常运行，电压数值较高的还会将电气设备烧毁。变压器经常会出现接触不良问题，这是变压器故障中能够最为常见的一种[1]，接触不良会导致电流出现不稳定状况，使变压器无法正常的运行，变压器的任何零件损坏都会造成变压器接触不良，电流的平衡会因为引线与其他零件的接触不良受到影响，使得变压器的运行出现异常或是停止运行。造成变压器接触不良的原因有很多种。设备有效的接触面积减小就会出现变压器运行的故障，设备接触部位的油渍太多时会加大电阻，在变速器运行的过程中会烧坏接触面。大部分的变压器都安装在较偏远的荒地上，因此会受到大风、雨和雷电天气的影响，如果变压器的封闭性不好，遇到下雨天时，雨水进入变压器就会造成电路短路，导致变压器出现故障。变压器的绝缘零件会因使用时间太长而被氧化，绝缘零件被氧化后会没有韧性，而电力工作者没有及时的对绝缘零件更换，或是绝缘油的质量太差，与空气接触后产生反应，都会直接导致变压器的绝缘性质变差，使变压器不稳定导致没有办法正常运行。

2变压器故障分析中电气试验条件

电力试验能够对电力设备实际性能进行检测，可以避免电力设备在以后的工作中出现故障和事故。在使用电力试验分析变压器故障时，试验环境温度和湿度都是十分关键的条件。如果在室内进行试验，则要依据试验要求对温度和湿度进行控制。在一般情况下，试验的温度不能够低于5℃，空气相对温度不高于80%的条件下进行。变压器故障分析中的电气试验对湿度要求比较高，需要在比较干燥的环境中进行，避免试验结果受到环境的影响。若是在室外环境中试验，温度与湿度控制难度较大，无法满足上述温度、温度条件测得的试验数据，应进行综合分析进而保障试验数据可靠性与准确性。

3电气试验在变压器故障中的运用

3.1变压器直流电阻试验

在所有的试验中直流电阻试验的应用频率较高，其属于变压器试验中的基本试验。在变压器的所有试验项目中是一项较为方便而有效的考核的绕组纵绝缘和电流回路连接状况的试验，它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段。简单易操作是变压器直流电阻试验的最突出优点，也正是因为这一优点工作人员选择应用这一方法。

3.2绝缘电阻试验

所谓绝缘电阻，指的是在绝缘体的限定范围电压范围内，增加直流电压时，测试其所含有的离子从电场方向运动所形成的电流，测量人员基于欧姆定律来运算得到具体数值。也就是说，检测测量绝缘电阻与吸收比是检测变压器绝缘能力过程中十分常见的一种方法，能够有效监测出影响变压器绝缘效果的异物，绝缘层是否破损、击穿、脏污、绝缘油是否劣化等问题，在检测环节之中，需要短接绕组引线，非被测组接地，由此进行逐一检测。值得注意的是，在各异的绝缘设备之中，在同一电压环境下，总电流伴随时间的发展而呈现出不一样的曲线，也就是相同设备，若绝缘能力存在问题，其电流曲线一定会存在异常，电流的吸收效果不显著，总电流随时间的发展下降迟缓，所以，针对相同绝缘设施，检测人员基于数值的变化便能够对绝缘情况进行初步了解，一般使用绝缘电阻的比值进行表示。一般把60s和15s是变压器的绝缘电阻的比值称其为吸收比，基于对应规则，在变压器当中，绝缘能力需要超过1.3，针对于吸收过程较为缓慢的供电设备来讲，单纯凭借吸收比值还不能完全展现绝缘介质对电流的吸收能力，技术人员为了能够对变压器绝缘材料是否受潮做出更为精确的判定，还需要使用较长时间的绝缘电阻比例进行检测，若绝缘能力优秀，其数值约为3-4。

3.3变压器短路试验

在一个区域内设立变压器装置后，在变压器运行工作的过程中，由于多方面外界因素的干扰，无法避免会出现相关无法预料的短路问题。在实际使用当中，较为常见的短路状况有：变压器内部线圈因为绕组的情况导致线路短路；短路试验就是将变压器一侧绕组短路，从另一侧施加额定频率交流电压的试验。现场试验是，一般是将低压侧短路，从高压侧施加电压，将电压调到额定电流值时，记录功率和电压值，此值换算到额定温度下，便是变压器的短路损耗和短路电压。当试验结果偏差较大时，应分析查明原因并消除缺陷。短路损耗包括电阻损耗和附加损耗，在短路试验中，由于电阻损耗增加，使短路损耗不合格的情况很少，大部分短路损耗不合格的原理是由于附加损耗增大而引起的。引起附加损耗增大的原因：一方面可能是绕组附加损耗增加，如绕组导线的涡流损耗增大、并绕导线的不完全换位、股间短路等；另一方面可能是金属构件中附加损耗增加，如铁梁、油箱由于漏磁引起附加损耗增大、油箱顶盖或引线端子附件过热、带负荷调压的电抗绕组短路，大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错位。通过测量阻抗电压能够发现在运行当中变压器出口侧发生的短路，以及变压器内部几何尺寸的改变。

3.4绝缘油试验

在变压器的油箱中充满了变压器油，这种油的作用主要是绝缘、散热以及测量，同时还能够保护铁芯与绕组组件，缓解氧对绝缘材料的侵蚀。变压器中的绝缘油能够加强变压器各个部门的绝缘性能，由于油是流动液体，其能够充满变压器内部中的任何一个空隙，把空气排除出去，以免部件因为和空气的接触而受潮，进而导致绝缘性能的降低。所以，油的绝缘强度比空气大，可以加强变压器中各个部件的绝缘性，让绕组之间、绕组和铁芯、绕组和油盖箱之间保持良好的绝缘性。绝缘油试验主要有直接观察外观，或者是水溶性酸碱值、含水量以及界面张力等等。

结语

综上，在加大电力建设的同时需充分考虑到电力系统安全问题，为了真正做到电力系统稳定运行，必须要高度重视变压器故障的解决。可通过电气试验进行故障的查询，找出变压器故障的原因，在对变压器内部问题进行准确判断后制定并落实相应的解决方案，确保变压器能够正常运作。

参考文献

[1]龚文信.电气试验在变压器故障分析中的应用探讨[J].中外企业家,2019(20):124.

[2]马苏.高压电气试验过程的变压器应用研究[J].电子测试,2016(20):120,148.

[3]杨娇娇,夏友森,赵剑飞.浅谈电力变压器的电气高压试验技术要点[J].科技展望,2016,26(33):56.

[4]许强唯,刘军.电气试验在变压器故障检测中的应用[J].电子测试,2018(18):103-104.

[5]高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程,2017(20):46-47.