输变电变压器高压试验中一些问题的探讨

谢达

摘要：本文将对输变电变压器试验过程中的升压速度、温度、极性以及铁心等因素问题进行研究，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。

关键词：输变电变压器；温度；升压速度；高压试验；研究

实践中可用来检测输变电变压器性能的试验非常的多， 比如对其绝缘吸收比进行测量等， 然试验过程经常会存在着很多不利的影响因素，导致测量结果出现误差。输变电变压器高压试验中的主要问题分析如下：

1、升压速度问题

从形式上来看，输变电变压器自身所泄漏的电流通常与升压速度没有太大的关系， 但利用微安表获得的数据却不是泄漏电流的真实数值，而是含吸收电流的一种合成性电流，因此从本质上来说，升压速度对输变电变压器的电流读数可能会产生隐蔽性的影响。对于大容量的变压器而言， 吸收现象是很强的， 要想得到真实的泄漏电流，这需要经长期的试验方可读出来；然而，在实际工作中等很长的时间是不可能的，通常所读取的数值只是加压之后大约1分钟左右的电流值而已，该电流中必然包含被测试装置所吸收的部分电流。电压在逐渐升高过程中，一定伴随着吸收过程， 因此所读取的电流数值就会变小；升压速度如果过快，或者在较短的时间内就加上，则在实际升压中可能没有实现有效的吸收，此时所读取的数值就会相对的偏大一些，导致误判断。

2、温度与电力设备表面脏物对绝缘电阻的影响

据监测显示，温度对输变电变压器设备的绝缘电阻可能会产生较大的影响， 通常绝缘电阻会随着温度的不断上升，其阻值逐渐减小。其原理是：随着外界温度的不断上升，提高了绝缘介质中的分子、离子运动速度， 并促使绝缘介质的极化加剧，增加随之增加， 进而造成绝缘电阻的数值明显下降；随着温度的不断升高，绝缘层内的水分就是将杂质最大化的溶解掉，因此绝缘电阻也会随之大幅度的降低。电力设备周围环境湿度的变化及空气污染造成的表面脏污对绝缘电阻影响很大。空气相对湿度增大时，绝缘无表面吸附许多水分，是表面电导率增加，绝缘电阻降低。当绝缘物表面形成连通水膜时，绝缘电阻更低。如雨后测得一组220kV磁吹避雷器的绝缘电阻仅为2000MΩ；当屏蔽掉其表面电流时，绝缘电阻为10000MΩ以上；第二天下午晴天，在表面干燥状态下测量其绝缘电阻也在10000MΩ以上。

3、高压试验过程中的电压极性分析

实践中可以看到，输变电变压器自身的绝缘受潮，一般从外壳开始，通过对电渗现象的研究可知， 输变电变压器的绝缘层水分在电场中以正电荷形式存在。 变压器绕组连接正极电压时，其中的水分就会被逼至外壳附近， 水分含量也会随之减小， 进行造成泄漏电流数值大幅度减小。在对输变电变压器绕组连通负极性电压过程中，水分会就会在巨大的吸引力作用下，渗过绝缘逐渐变压器的绕组方向移动， 从而增加绝缘中高场强区的水分数量，进而造成泄漏电流的不断增加。

在此试验中需要说明的是：电压自身的极性通常对新输变电变压器高压试验结果不会产生太大的影响， 这主要是因为该变压器自身的绝缘层不会受潮，而且其中的水分含量也非常的少，因此在电场的作用下出现电渗现象的可能性比较小。然试验过程中的电压极性通常会对旧的变压器产生一定的影响，尤其是受潮的变压器，当其外加的电压为正常试验时的电压50%以上时，电压极性就会对泄漏电流产生非常明显的影响，尤其是绝缘场强会造成水分的移动，进而导致负极试验电压对高场强区域的水分增加，正极性试验过程中的电压绝缘水分也会逐渐减少。

4、输变电变压器高压试验中的安全操作

输变电变压器高压试验之前，应当做好各项准备工作，拟定合理的试验方案和操作流程，严格按照电业安全工作规程之要求，进行试验操作。高压实验装置与引线的周围，应当布设有效的安全网，在其上面悬挂“高压危险，请止步”等明确标示。同时，还要排专人对其进行看管，以免非专业人员不慎进入现场，发生严重的安全事故。在对输变电变压器进行高压试验时，通常要至少有两个人配合操作，由其中有经验者作为试验负责人，对其安全责任进行负责。在高压试验开始之前，负责人应当对每一个参与人员进行明确分工，尤其要说明相关安全方面的注重事项；如果试验过程中的任务不明确，或者对试验设备、环境等不熟悉，则不可开始试验操作。

在试验过程中，如果需要断开相关设备，或者与外部相连接时，在操作之前应当认真做好标记，防止恢复连洁师发生错误接线现象。试验装置与被试验装置金属外壳一定要接地，尽量缩短高压试验引线，保持截面足够大；同时，高压回路对设备的外壳墙壁、安全网等电位物体，应当流出足够的距离，以免出现大量放电现象。高压试验过程中，通常由职位较低的试验参与人员进行接线操作，然后再由负责人对其进行全面的检查，看其是否接线错误，安全网、绝缘手套、危险警示牌、绝缘垫以及放电棒和接地线等安全用具是否配备齐全。在查确无误后，方可令所有的试验人员撤到安全网外。做好预备工作以后，负责人应当做出“将要合闸”警告，由专门的人员将电源开关合上。试验过程中，所有的试验人员都要集中精力，不可闲聊或者随意的走动。升压过程中，应当安排专人实时报出电压值，并由专门的人员对被试品、试验装置等进行监管，尤其要注意监视仪表，若发现异常现象，应当立即通知专人进行降压操作，并迅速将电源断开。高压试验过程中，若需要对接线、试验结束进行变更，则应当由负责人下达降低电压口令，将电源断开，对被测试变压器进行充分的放电，同时还要在试验变压器高压引出端做出“高压已断开”的警示，此时工作人员方可入内工作。当高压试验结束以后，应当将自装接地短路线彻底的拆除，恢复原来的接线模式，并将安全网拆除、清理现场，尤其要注意不要忘掉试验工具和物件。

5、变压器上的铁芯接地问题分析

输变电变压器高压试验过程中，一定要保证铁芯的有效接地，若铁芯接地不合理，则可能会导致绝缘电阻的测量值增加，而且吸收比则会因此而下降。造成这一问题的主要原因是铁芯不接地， 就会对下夹件产生很小的电容， 容抗就会随之增大；当接上交流电压时， 在分压条件下该部分可能会承受非常高的试验电压，加之下夹件与铁芯之间只垫上了1至2层厚的硬纸板（其厚度不过3至5 毫米），因此当电压升高时，该部分会发生严重的放电现象，进而导致实测TGD比铁芯正常接地时要大很多。在变压器绝缘电阻测量过程中，正常条件下变压器绕组和铁芯之间是一个绝缘等值的电路系统；当铁芯没有有效接地时， 铁芯与绕组之间就不会形成等值电路，而是形成绕组与铁芯以及铁芯与变压器外壳之间的相互串联， 此时绝缘电阻值也会大幅度的上升。当绕组对铁芯之间的电容，变成绕组与铁芯以及铁芯与变压器外壳之间电容串联系统时， 该支路上的电容就会出现明显的减小，同时其吸收比也会有大幅度的降低。

结语：总而言之，输变电变压器高压试验是一项非常复杂的工作，任何一个环节的疏忽都可能造成非常严重的后，使测试结果产生误差或错误，因此应当加强思想重视，将试验规范严格落实到实处，以保证输变电变压器的试验结果正确性与可靠性。

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