电气试验在变压器故障及处理

陶俊任

(国网湖南省电力公司郴州供电分公司 湖南 郴州 423000)

电气试验在变压器故障及处理

陶俊任

(国网湖南省电力公司郴州供电分公司 湖南 郴州 423000)

变压器是电力系统中调节控制的重要设备，它可以实现原电能高低压转换控制，在电能传输和运送的过程中，变压器作为变电站的中转站，在维持区域供电安全调度作业中发挥重要的作用。文章主要分析了电气实验在变压器中的故障及处理，通过相关的数据来排查故障，保证了电路安全可靠地运行。

电气试验；变压器；故障处理

引言

伴随着我国经济的发展，人们对于电力的需求越来越大，要求越来越高，电能的应用范围也越来越广，这进一步刺激了电力的发展。尤其是在变压器方面，电力系统之中最主要的组成部分就是对于变压器的运用，与其他电力设备相比较，其具有很小的故障发生几率。由于变压器不可替代的作用，倘若一旦发生故障，就会影响整个线路的正常运转，所以准确判断故障的类型，通用合理的措施来解决问题显得十分重要。本文探讨了变压器及常见故障，并运用电气试验的方法对变压器的故障进行判断，方便接下来的故障处理。

一、变压器介绍

(一)变压器的作用和分类。变压器是是供电常用的装置之一，一般由磁芯、初级线圈和次级线圈这三部分构成。其主要作用是隔离，稳定，阻抗变换，变换电流，变换电压等，变压器应用了电磁感应原理，具有良好的实际性能。可以将变压器分为配电变压器、干式变压器、组合式变压器、油浸式变压器等。

(二)变压器的常见故障。变压器由于本身的一些缺陷问题 ，在实际的使用过程中存在很多故障，这对居民的生活工作造成了很多的不便，带来一些难题。变压器常见故障如下：

(1)当变压器压力变得很大的时候，会直接烧断保险丝或接线柱，使得一些高压的套管出现严重的错误，从而导致电力设备无法送电。

(2)天气也是一个重要的影响因素，当出现雷电交加，狂风暴雨等恶劣天气时，严重影响了变压器的送电过程，也会使变压器内部结构出现损坏。

(3)变压器在送电或者停运的过程之中，电压或者为零，或者达到很高的程度，这种极不稳定的情况会烧毁一些自我保护能力较低的设备。

(4)变压器的噪音问题。当变压器发出很大的声音时，会使得油箱以及散热管变形，产生渗油，漏油等情况，从而使得储油柜，安全气道向外面喷油，不仅仅造成环境的污染，还会影响供电系统的正常运行。

(5)变压器在冷却的时候，可能出现温度失常的情况，严重的会导致失火，随着温度的不断上升，还会损坏附近的设备。

二、变压器故障分析步骤

变压器工作时容易受所带的负荷经常发生改变和各种气候变化的影响，由于绝大部分安装在室外，增加了发生故障的概率。所以变压器需要定期进行试验和巡视，以下是用电气试验对变压器故障的判别方法：

(一)异常判断。①变压器的每个重要指标都有正常的范围，在判断设备是否存在故障时，要注意进行对比。不能只根据一次的结果来判定，要结合所有试验数据，加上经过多次分析计算以后，比较结果的测定值与导则的注意值，并做出综合判断。②进一步熟悉设备的结构，新设备在安装及大修后的投运前，应对性能进行综合的评定。

(二)故障观察。①诊断变压器故障的关键是熟悉和掌握变压器内部状态和结构，如变压器内部的油质情况、绝缘状况、引线走向、绝缘结构等；②比较原则，检查比较变压器本身的不同部位之间的状况，如局部温度是否有突变，或者油箱箱体温度分布是否变化均匀；③结构原则，变压器的外部条件也是影响其性能的重要因素，诊断变压器故障，还需确定是否发生过电压或谐波、是否发生过出口短路等情况。

(三)试验分析。首先尽量在故障前发现缺陷，要着手分析变压器运行时的油温、油位、声音、油的色谱分析等各项试验数据。电气试验对诊断变压器故障性质、发现变压器缺陷有决定性的作用，是一种能够保证电力变压器安全可靠运行的重要措施，主要通过试验和验证规范、规程、标准中的有关规定，以及变压器的机械特性、电气特性及绝缘性能等，实现快速的查找变压器存在的缺陷，并及时诊断。

三、电气试验在诊断变压器故障中的必要性

电力系统中的变压器是正常运行供电的重要辅助设施，是电力传输的核心，保障了居民用电的安全。可以实现不同地区不同电压数值的需求，是千家万户，各行各业的必经之路。但随着外界自然环境或变压器内部发生变化，会严重损害其内部零件，运用电气试验的方法可以在根源上对故障进行判断，减小故障带来的损失。要求电力系统工作人员对故障进行初步分析，定期进行检修，首先要观察各个数值是否在标准的范围之间，判断是否有出现故障的风险。要注意由于数据的偶然性造成的判读错误，通过多次采集数据来避免；之后检查设备的硬件结构，观察是否有生锈，零件是否损坏等；最后，整体把握发生故障的原因，全局监控变压器运行的状态。

四、电气试验的具体处理方法

电气试验根据采集的数据来评估故障状态下电力设备的性能，是一种针对电气设备的全方位检测方式。以下是具体的电气试验处理方法，采用不同的试验方法，可以带来更加准确、全面的数据。

(一)泄漏电流和绝缘电阻试验。当直流电压直接作用于介质上时，有三部分电流通过介质，即几何电流、吸收电流和传导电流。其中几何电流是一种充电电流，作用及其短暂，在短时间内加压可以达到很高的值，然后迅速下降到零。传导电流即泄漏电流，与加压时间无关，其值保持恒定，它的数值决定了绝缘内部有无局部缺陷、是否表面脏污或受潮，测量的绝缘电阻值对应着传导电流。吸收电流则与测量的绝缘电阻吸收比 有很大的关系。测量变压器绕组吸收比、泄漏电流、绝缘电阻能有效地检测出贯穿性的集中缺陷，例如引线靠壳、绝缘子破裂等，同时也可以检测变压器部件表面受潮以及绝缘整体受潮。

(二)直流电阻试验。进行直流电阻试验时，用变压器直流电阻测试仪测量高压侧线组各挡或低压侧线组的直流电阻，正确连接测试仪的变压器绕组的出线端子和四根测量线， 避免出现失误。对于有分接的绕组，应首先测试所有的分接位置，被测试绕组充电时打开仪器电源开关，并读取显示的测量值，认真记录环境温度和其他试验结果。 结果中的电阻主要用于观察变压器的导电性，判断变压器各个开关接头、内部导线和其他导线接头是否接触良好，这对于分析变压器相关的性能具有重要的作用，测得的数据和出厂数据相比，误差率一般在2%以内。

(三)短路试验。变压器的短路试验的作用是测量额定电流下的阻抗电压和短路损耗，其意义重大，对于电源和其他线路的短路测定，与一般空载试验相同，不同的是需要人为对非电源侧的绕组进行短路。一般情况下，110kV 及以下相间偏差小于3%，初值差小于5%；220kV 及以上相间偏差小于2%，初值差小于3%。变压器的短路试验，可以发现很多问题，比如带负荷调压的电抗绕组匝间短路、变压器的轭铁梁、板压环和电容环、屏蔽、油箱壁、油箱箱盖或套管法兰等附加局部过热或损耗过大，这是由于漏磁通所引起的，或者低压绕组中并联导线间换位错位或短路，其一般出现在大型电力变压器中。

五、结束语

为确保变压器的正常运行，需要电气工作人员更加重视其维护与保养，定时检查变压器的各项测试数据，与标准数据进行对比，及时找出故障所在。电气实验间接确保了变压器的安稳可靠运行，很好地监测变压器的运行状态，将事故的发生概率进一步减小，提高了变压器的使用寿命。通过测试的数据进行预判，依靠电力试验解决其中的缺陷，减小了企业的损失，保证了电网的安全运行。

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陶俊任(1984.06-)，男，本科，高级工，主要从事电气试验工作。