浅谈电力变压器高压试验方法与故障处理

朱晞旸+刘阳

摘要：电力变压器是电力系统中常用的电气设备，而变压器能够安全运行最终要的环节就是电气试验。本文对电力变压器高压试验的条件和方法、故障和处理进行了分析，并进一步对强化高压试验的安全措施进行了具体的阐述。

关键词：电力变压器；高压试验；影响

前言

随着电网覆盖范围的不断扩大，电力变压器的数量也呈不断增加的趋势。变压器的主要作用承担着电压变换，电能分配和传输，以保证电力系统的稳定性与可靠性。因此，变压器是避免电力系统故障的第一道屏障。电力系统工作人员不断提高变压器试验水平，期望可以检测出变压器中潜藏的安全隐患，及早解决变压器的故障问题，避免电力系统的供电事故，进而提高电力企业的经济效益、社会效益与生态效益。

1电力变压器高压试验的条件、方法

变压器的主要作用是变换交流电压、电流，感应电压是由交流电流通人变压器后产生磁通进而产生的。电气高压试验是为了确保电气设备的安全，因为设备的安全运行和电气设备的绝缘性能、功能息息相关。

1.1变压器高压试验的条件

为了有效的保证高压试验流程的堆满性和精确性，则需要在高压试验中，尽量对高压试验中的工作条件进行提取，所以在电力变压器进行高压试验时则需要满足以下基本條件：

一是保护试验室周围的环境符合试验的要求，同时对于环境温度则要控制在-20℃和40℃之间；二是试验室中空气温度为25～30℃时，应将相对湿度控制在85%以下；三是在地面电力变压器的试验室安装中，则需要对试验室的环境进行严格的控制，以有效的避免气体、污垢和化学性积尘等对绝缘性能的影响；四是进行电力变压器高压试验时，需要有足够的保护电阻来保护电压升高过程所需要的电阻，一旦在试验过程中超过规定的高压时，则变压器不能进行断合；五是进行变压器试验过程中，需要保护额定容量和电压在严格的控制水平内，同时还要保证其具有良好的散热。

1.2变压器高压试验的方法

一是在进行引线的连接时要严格按照电力变压器接线的原理图进行，在与控制箱进行接地时，要对其安全性和可靠性予以保证；二是为了确保高压试验的稳定进行，需要在试验前对各接线的接触点进行检查，确保接触的良好性，同时还要对控制箱内的调压器进行检查，确认其已归零；三是在接通电力变压器的电源时，当绿色指示灯亮时可以启动按钮，但红色指示灯亮时则要等待升压；四是在进行升压过程中，试验人员握住调压器的手柄进地顺时针的匀速旋转，使升压缓慢进行，同时对于仪表的指示变化及运转情况要密切观察；五是一旦高压试验完成，则迅速按下停止按钮，并切断所连接的电力变压器电源，同时去除连接的引线。

2试验过程分析与处理

在变压器冲击合闸试验过程中我们要做的就是对现象进行认真地检测：

第一方面，也是最重要的方面，那就是首先要确定好变压器的状态，状态的重要性大家应该知道，本文不表。我们在做实验时要注意到许多问题，比如冲击电流的大小，空载电流的大小，第一次第二次侧电压的频率，以及变压器的变化变压器的正常声音是均匀的嗡嗡声，检测时要注意对比。下文是对声音异常的分析，只是简单指出几种常见的情况，第一种，声音要不以前的大很多，但声音还是非常的均匀的，那么我们就应该降低外加电压来调节了，

第二种，声音不仅仅大，而且非常的乱，那就要检查内部的铁芯了，或者是金属有些松动了。

第三种，如果出现爆裂声响，这也是看似最恐怖的一种，导致这种现象的原因，可能是变压器内部出现击穿现象。

上文所说的这三种现象都是非常常见的，所以当遇到这些情况时，不必惊慌，按部就班的来，就会比较顺利解决问题。第二方面，就是变压器的装置问题了，在变压器开始工作时，差动保护等电信号驱动也就相应的开始了他们自己的工作，这样一来，检测装置上的电流表的指针就会突然间变大，而且指针所指的数值也是不小的，在这种情况下，继电保护装置应该是停止运作的，如若不然，那应对变压器进行严密的检查，可以采取抽样法对变压器中的油气进行色谱分析，来看是不是内部的问题以采取相应的措施，来保护整定值的调整。

3高压试验变压器的故障及处理

3.1试验设备组成及工作原理

YD-QSB（JZ）高压试验变压器是对高压设备进行试验交、直流耐压的专用仪器。该仪器由控制箱、高压试验变压器（升压变压器）、连接导线组成。接线原理如图1所示。其工作原理为：将控制箱、高压试验变压器用连接导线按正确的方式连接上，将手轮调回零位，接通电源，控制箱面板绿灯指示亮，表示电源接通。按下起动按钮，红灯亮，绿灯灭，表示试品已接通，可以升压。转动调压器手轮，均匀而较快地升压，同时从控制箱指示仪表读取所升高电压数据，并记录所升高电压的稳定时间。

3.2故障现象

该仪器曾出现故障，并返厂修理过，后来又出现故障，两次现象相同，表现为：控制箱高电压指示仪表指示不正常（即不能检测试验时所升高电压数据）。外观初步检查，自耦调压器二次输出正常，电压表无异常，线路连接正确。

TY为自耦变压器；GB为高压试验变压器；LJ为电流继电器；K为调压器零位开关；JC为交流接触器；D为短路杆

3.3仪器检查及原因分析

控制箱内的控制回路升压正常，输入、输出正常；连接导线用万用表欧姆档测试，也显示正常；因此判断可能是高压试验变压器故障。从原理图可看出，高压试验变压器有3个同心线圈——原边线圈、高压输出线圈、仪表专用线圈。工作时，控制箱内电压回路接通后，通过自耦调压器的调节，使高压试验变压器的原边线圈与高压输出线圈的比例关系不变，而其匝数远远小于高压输出线圈，故从仪表上可读取升压值。将试验变压器拆开后检查发现，变压器原边线圈、高压输出线圈均无异常，而仪表专用线圈有明显的过热痕迹，因此判断为仪表专用线圈烧毁。检查仪表线圈，其所使用导线为0.3mm。分析烧毁原因，应该是由于线圈芯线的截面积较小，载负荷能力差，致使在仪器升压工作过程中当泄漏电流较大时，将线圈烧毁。仪器两次故障现象相同，均是该原因造成的，由于线径是在设计装配过程中选型决定的，所以在次返厂修理时，问题没有得到彻底的解决。

3.4处理措施

根据实际情况，采取的办法只能是更换仪表线圈。仪表线圈与另外两个线圈的排列顺序是：从铁心向外，依此为仪表线圈、高压输出线圈、原边线圈（即一次线圈）。更换仪表线圈，在较洁净的房间内，将铁心硅钢片一一拆开，然后将原边线圈、高压输出线圈依次取下，用白布分别包好、放好，防止尘土及异物，以备装配；测量好仪表线圈的原绕制成型的数据，然后将已烧毁的仪表线圈取下，选用截面积较大、载负荷能力较高的0.45mm的漆包线，按原来的仪表线圈匝数及装配外型尺寸重新绕制。绕制完成后浸漆、干燥。开始装配，先将仪表线圈按原样装好，再将高压输出线圈、原边线圈按原来的位置安装好，将700多片硅钢片重新按原型装配。最后对高压试验变压器的变压器油进行了更新。将修好的仪器进行空载试验、带负荷试验，显示正常；与另外的一套仪器升压试验比较，结果良好，达到了工况要求。在随后的循环水高压电机、氟里昂高压电机及公司内配电变压器的检修试验中，使用该仪器，显示稳定可靠。目前在两年多的实践中证明，该试验变压器的故障处理措施是可行的。

4高压试验应采取的安全技术措施

高压试验通常在高压下进行，因此安全问题非常重要。因为在高电压下工作，由于疏忽，人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时，极有可能发生人身伤亡事故。由于错接试验电路或错加更高的试验电压，很可能使被试设备或試验设备发生损坏。为了有效防止意外事故的发生，应在思想高度重视的基础上，必须做好以下各项安全技术措施。

（1）在高压试验前，充分作好预备工作。拟定好试验方案，必须严格执行《电力安全工作规程》中的相关内容，在高压试验设备和高压引线四周，均应装设安全网（遮栏），并在网上向外悬挂“止步，高压危险”标示牌。装设安全网的地方应派专人看管，以防外人不慎人内；对远处出现高压（如电缆试验）的地方也应装设安全网，也应派专人看管。

（2）高压试验工作必须有两人以上共同配合，才能开展工作，并应明确其中有经验的一人为试验负责人，负安全责任。

（3）试验前，试验负责人应对每个参加试验的人员明确分工，具体说明有关安全的注意事项。

（4）工作任务不明确，试验设备地点或四周环境不熟悉，试验项目和标准不清楚，以及人员分工不明确的，都不得开展工作。

（5）试验设备的容量，仪表的量程必须在试验前考虑合适，仪表的转换开关、插头和调压器及滑杆的转动方向，必须判明且正确无误。

（6）因试验需要而断开设备与外部的连线时，拆前应做好标记，以免恢复时接线错误。

（7）试验设备和被试验设备的金属外壳均应接地，高压试验引线应尽量缩短，截面应足够大；高压回路对安全网，设备外壳墙壁等地电位物体应有足够的安全距离，以防发生放电。

（8）高压试验一般由较低一级的试验人员负责接线，之后由试验负责人负责检查。检查接线是否有误，安全用具（如安全网、标示牌、绝缘手套、绝缘垫、放电棒、接地线）是否齐全，安全措施是否妥当。经检查确认无误后，令全部试验工作人员撤到安全网之外后发出“各就各位”的命令，方可认为试验预备工作全部完成。

5结语

电力系统中的变压器是保证电力系统供电安全性、可靠性、高效性、稳定性的重要影响因素，相关工作人员必须提高重视，以有效的试验手段以及故障排除方案，来避免电力系统中变压器试验与运行过程中的故障问题。电力变压器在绝缘试验中，有些细小环节容易忽视，必须予以充分重视；除此之外，还有环境湿度、剩余电荷、表计、接线、高压连线等方面的影响，要消除这些影响并不难，只要掌握产生影响的机理，严格掌握试验方法，就能测出正确的数据，保证设备的可靠运行。