浅谈变压器交流耐压试验异常分析及处理

刘世超 王来堂

摘 要：变压器作为电力企业最为重要的生产设备之一，其运行的稳定性直接关系到能否正常进行供电。所以为了确保变压器的安全性和可靠性，在变压器投入使用前需要对其进行交流耐压试验，从而及时发现变压器存在的异常问题，并对其进行处理。文中对变压器交流耐压试验进行了分析，并进一步对变压器中压侧绕组绝缘问题原因进行了阐述。

关键词：变压器；交流耐压试验；异常分析；处理办法

前言

变压器在制造过程中一旦制作材料存在质量问题，则会影响其安装后的正常使用，而且变压器在长期放置、运输过程中和安装时都有可能存在其绝缘性能降低的情况，所以在变压器安装完成后，尚未投入使用前则需要对其进行交流耐压试验，及时对其试验中存在的异常问题进行分析，并加以处理，确保变压器处于最佳工况情况下运行。

1 关于变压器交流耐压试验

1.1 变压器的参数指标

变压器型号为SFSZ10-240000/220，此变压器的额定电压为（220±10×1.3%）kV，变压器的联结组别为Ynyn0D11，以上是该变压器的具体参数。在此变压器的出厂试验中对此变压器的对地交流显示其在高压侧中性点耐压达到220kV，中压测中性点的耐压值为150kV，低压绕组的耐压值为90kV，在出厂试验的中耐压时间均保持为2min。

1.2 变压器交流耐压试验的原理

由于在进行变压器交流耐压试验过程中，需要使用等级较大的测试电压，而在以往情况下通常利用工频定额交流耐压来进行试验，但其达不到变压器交流耐压试验所要求的相关条件，所以在试验中需要对电压进行补偿，补偿是通过变频谐振等方法来实现，这样就可以确保在变压器交流耐压试验中对电源的需求较低。同时我们也知道利用串联时，可以将电源容量的需求降至最低，所以在变压器交流耐压试验时利用串联来降低对电源容量的需求，这样这就使变压器的输出电压达到最小的程度。

某供电局在对变压器进行交流耐压试验的过程中主要采用的就是变频串联谐振这一装置，变压器交流耐压试验所使用的电流为220V的交流电源，在变频串联装置中共有6块额定电压为38KV的电抗器，每节电抗器的额定容量均为40KVA，并且将试验所使用的变频装置与对变压器进行交流耐压试验的控制台整合为一个整体，并且在变频串联装置中设有过流保护装置；在变压器的交流耐压试验中使用的励磁变压器为YDC-10KVA，通过电容分段器对励磁变压器的电压进行测量。根据我国电力行业的有关规定，对变压器交流耐压试验中变压器的耐压值应能够达到变压器出厂耐压值的80%以上，要求变压器的频率为（55±10）HZ，试验时间通常保持在2min。在对变压器进行交流耐压试验的过程中要保证对变压器的电压保护值不小于试验值的1.1倍。

1.3 变压器交流耐压试验的过程

变压器交流耐压试验开始之前，需要对变压器进行放气操作，同时还要做好变压器铁芯和夹件的接地工作，这两项工作完成后才能开始进行试验。

1.3.1 试验过程中首先就需要对变压器的低压绕组的交流耐压情况进行试验，看其低压绕组是否符合变压器运行的基本要求，将试验过程中所测得数据与理论数据进行对比，如果没有出入，而且在试验过程中变压器的绝缘电阻也在5000MΩ以上，则表现低压绕组不存在异常情况，符合使用的要求。

1.3.2 试验完低压绕组后则要对中压绕組进行交流耐压试验。试验前变压器的绝缘电阻值为4000MΩ。在试验开始时则需要将测试电压升到110kV，然后再在此切断电源，观察变压器电压变为0的整个过程中是否有跳闸及异常放电的情况发生，如果一切正常则需要再对变压器进行交流耐压试验，此时宜将电压进行缓慢升高，升至20kV时，发现有励磁电流出现异常增加的情况，而此时绝缘电阻测试值为30MΩ。

1.3.3 在中压绕组交流耐压试验完成后，则还需要进行高压绕组的交流耐压试验，通过试验发现其结果没有异常。

通过对三次试验结果分析表明，变压器的中压侧绕组绝缘存在异常情况。

2 变压器中压侧绕组绝缘问题原因分析

外绝缘、主绝缘以及绕组的对地支撑部分是组成变压器中压绕组绝缘的核心部件。在变压器的气体绝缘击穿中其能够实现自我恢复，而且这类的击穿电压通常都是比较稳定的，一般不会有电压值骤降的状况出现，但是在变压器的固体绝缘设备被击穿的情况下，变压器自身的绝缘性能就会丧失，不能够进行自我修复，所以说在对变压器的中压绕组的检测中要充分考虑固体绝缘中存在的问题。为了能够找出变压器绝缘异常的根本原因，在对变压器进行交流耐压试验之后再对其进行其他的试验，在对变压器的绝缘电阻进行测量的过程中其绝缘电阻值测试结果为30MΩ，对变压器套管等部位的绝缘阻值测量结果均在2000MΩ以上，所以说该变压器绝缘电阻不是由于套管击穿产生的，通过测量对铁芯以及夹件对地的绝缘电阻进行测量结果也均显示正常；在对变压器进行耐压试验之后对其泄漏电流进行测量，发现在变压器电压为4kV的时候变压器直流泄露值为400μA，继续加大电压为6kV后发现变压器的泄露电流为1200μA，之后变压器出现了跳闸的现象；在变压器进行耐压试验的过程中测试电压为40kV，而变压器的泄露电流值经测量显示为20μA，所以变压器中压侧绕组绝缘的问题主要是由固体绝缘被击穿所引起的。

在对变压器的中压绕组绝缘功能的失效的原因调查中发现，主要是由于其中的固体绝缘以及套管的压板问题所引起的，由此可以判断在该变压器的中套管的引出线层压板被击穿而使得变压器的中压绕组绝缘功能丧失。通过对层压板的观察发现其有受潮现象，由此而导致层压板的导电能力加强，进而出现放电，层压板被击穿的现象。

将击穿的层压板进行更换后，再进行绝缘试验，则其试验结果显示中压绕组的电阻值与正常值之间相符合，可以表明更换后的层压板是正常的。之后还要对变压器进行抽真空和注油等相关操作，并将变压器进行放置，48小时后对进行油化试验、中压则极化指数试验及交流耐压试验，通过试验结果显示都是符合标准的，至此可以说明该变压器已不存在任何异常问题。变压器可以进入正式运行使用阶段。通过在使用前进行全面的交流耐压试验检查发现已没有任何问题，所以在先前的试验中出现结果异常的情况说明是由于变压器中套管引线层压板出现质量问题，问题排出后变压器即验收合格，可以正式进行运行使用。

3 结束语

变压器在使用前要对其进行科学、合理的测试试验，这样可以通过试验来将故障排除。对于变压器固体绝缘部分受潮所引起的变压器绝缘性能失效具有普遍性的问题，则需要生产厂家在生产过程中对这一问题给予更多的重视。不仅需要确保变压器运输和安全使用过程中加强对环境湿度的控制，而且还要做好套管引出线的防潮措施，在对变压器进行接线过程中，要检查变压器层压板是否存在受潮的问题，及时进行解决，确保变压器性能的稳定性和可靠性，使其能够正常的运行。

参考文献

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[2]关根志.高电压工程基础[M].北京：中国电力出版社，2003.

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