高压试验中变压器试验问题及故障处理方法

李永强

（中铁六局集团电务工程有限公司，内蒙古 呼和浩特 010010）

由于变压器在整个输变电系统中的重要作用，因此，在运行前对变压器的安全测试工作不容小视。对变压器的测试好坏直接影响整个电力系统安全、可靠、稳定地运行。因此，正确评估电力变压器的运行状态，合理使用电力变压器，及时地维修电力变压器的运行故障等工作是不可忽视的必要步骤。有序的将每一步落实好，将会给电力企业带来良好的经济效益和社会效应。

1 变压器试验中容易忽视的安全性问题

在变压器试验过程中，存在较多的安全性问题，不仅会影响实验结果的精准性，而且还可能引发安全事故，必须加大对变压器试验的控制力度。实际操作过程中，容易被忽视的安全性问题主要包括以下几点。

（1）外部温度对高压测试的影响。众所周知，温度的波动会对电力系统的测试结果造成不小的影响，而且绝缘物体会随着温度的上升而不断减小。外部温度的上升加速了绝缘体内部的分子运动，从而导致绝缘体电阻值的下降。另外，电阻值内部温度升高，其绝缘层内部的水分溶解杂质的速度也会上升，从而提升电导率。反之，如果外部温度低于常温，便会引起绝缘体表层产生凝结物，特别是表面布满污浊时，降低效果更为明显。通过不断的测试表明，变压器的吸收能力受温度波动的影响。温度的上升和下降都会使电压器的绝缘体的吸引能力减少，因此，在变压器测试中，保持温度的恒定是测试中不容忽视的因素。

（2）泄漏电流数据的准确度对高压测试的影响。漏电现象也是高压测试中常遇见的状况。要在高压测试中避免漏电的出现。在实践测试中发现即使是利用电流表来测量，最终所得到的值同泄漏电流相比仍然存在较大的差距。通过大量实验表明，升压速度的问题影响了泄漏电流的数据读取。对于大型变电器来说，泄漏电流读数的误差更大。其次，大型变压器的吸收能力较强，因此，在高压试验中要想得到更为准确的泄漏电流数据，就必须要熟练的掌握实际操作测量过程当中的方法、技巧，以及在加压时间上都要加以恰当的控制。由此可知，如果电压处于均匀增加的状态中，那么读取的泄漏电流数值偏小，如果加压较快，测得的数值就会比实际值大。综上所述，升压速度的快慢和泄露电流的大小有一定的关联。在实际测试中，要注意有效的方法和技巧，不能随意取值。

（3）变压器铁芯对高压测试的影响。变压器铁芯在高压测试中也经常给实验结果造成影响。在变压器的测试过程中，变压器的铁芯会与地面进行接触，如果对变压器不做接地处理，就会导致变压器绝缘层的电阻值上升，从而影响到变压器的吸收比。另外，如果不给变压器做接地处理，也会导致试验过程中输入输出电压的增高，给整个试验营造危险的测试环境。在测试绝缘体的电阻时，如果遇到绝缘的铁芯或是没有做接地处理的铁芯电路，整个变压器的连接方式就会发生改变，实际上原本的电路是铁芯和绕组等值线路，但是改变后的电路会变成外壳和铁芯的连接，最终使得绝缘电阻上升。在现场对变压器做测试时，如果试验电压过高，也会影响电压试验的测试值，因为过高的电压会产生放电声，放电声可以直接击破绝缘层，从而对整个试验数值产生影响。

（4）电压极性对泄漏电流的影响。当变压器绝缘体出现受潮现象时，通常都是从表皮开始的，电场效应会使绝缘层中的水分携带正电荷，如果此时变压器电压为正极性电压，则水分子则会发生排斥逐渐向绝缘层表皮靠拢，变压器的内部渗漏电流会随着绝缘层水分子数量的减少而降低。如果此时变压器电压为负极性电压，则水分子则会被吸引，逐渐向变压器靠拢，其内部渗漏电流会随着绝缘层水分子数量的增多而升高。但是，电压极性对变压器的影响并不是绝对的，这种现象在新变压器中表现尤为明显，一般情况下，电压极性的不同不会导致测量结果的变化。新变压器投入运行时间较短，在空气中没有出现明显的受潮现象，渗入到绝缘层中的水分子数量较少，电场效应也不会引发较为明显的电渗现象，即便是改变电压极性，变压器内部渗漏电流值也不会出现较大差异。但是，当变压器投入使用时间较长，长期暴露在空气中时，较多的水分子会因为电压极性的不同，对渗漏电流的测量结果造成影响。当试验电压在50%～80%范围内时，这种影响最为明显，泄漏电流测量值会存在较大测量误差。

2 高压试验中常见故障的解决对策

为确保高压试验中变压器试验的安全开展，并保证试验结果的可靠性，就必须采取科学、有效的对策，解决试验过程中的常见故障，具体可从以下几方面实现。

（1）减少温度波动对高压测试的影响策略。在变压器监测过程中，如何减少因温度因素而对变压器产生的影响是当今电力企业刻不容缓的难题。在高压测试之前制定出切实可行的解决方案，从实验结果中总结出波动最小的合理温度区间，使变压器的绝缘物体处于高效监测区域，充分展现其变压器的稳定性和高效性。在温度和吸收能力的两者关系调整为稳定平衡的运行状态，使外部温度不能对绝缘物体造成影响。在干燥的环境下，当外部温度升高时，绝缘体的吸收能力也变大，但是，当温度达到一定的范围内时，吸收能力将处于恒定的范围。但是如果在超时的环境下，外部温度和绝缘体的吸收能力之间存在着明显的反比例关系。如规格为是高压110kV，容量为31500kVA的变压器。

（2）解决因泄漏电流数据不准确对高压测试造成的影响。为了得到相对准确的泄漏电流数据，就必须对操作工人进行正规化的培训，熟练掌握测量过程中的方法和技巧，以及对加压时间上的控制，从而取得较为靠近的测量数据。正确掌握泄露电流数据和加压速度两者间的关系，对加压的速度和时间的数据进行研究，取得真实可靠的泄露电流数据。还需要更换仪表线圈。如果从铁芯处向外逐次设置仪表线圈与另外两个线圈，其排列顺序依此为仪表线圈、高压输出线圈、原边线圈(即一次线圈)，设置顺序如流程图，如图1所示。

图1 线圈设置顺序流程图

（3）加强对设备的外部保护。在电压测试过程中，设备的好坏也直接影响到整个测试结果。因此对设备进行保护也是电压试验过程中的重要工作之一。电压设备特别容易受到外部环境的影响，变压器受潮也是电压试验中常见的现象。因此做好受潮处理，也是极为重要的。另外，其他的外部因素也会影响到电力变压器测试数据的评定。如外部环境因素、附件的运行状态因素等等。附件的运行状态因素主要包括重点附件的检测参数和运行状态情况；外部环境因素主要包括空气、温度和水分等因素的影响。保护好设备不受潮气影响，输入正常范围内的电压极性，保持测试中正常数据的输出。在后期维护中也要提高设备的防潮性能，使测试泄漏电流结果降到最低，保证变压器的正常工作。变压器柜是最为常用的变压器保护手段，具体如图2所示。

图2 变压器柜

（4）保证正常速度范围内的升压。众所周知，在进行变压器绝缘试验的过程中伴随着一定的危险性，为了确保试验安全有效的进行，必须对升压的速度有所控制。不能一下大幅度的升压，也不能大幅度的降压，降压和升压的速度都必须控制在安全范围内。另外，试验人员在进行试验时，千万不能操之过急，需要采取适当的方法对升压的速度做出控制。不能因为想快速完成试验而加快升压的速度。在对试验数据进行测量时要有耐心，防止试验条件发生变化造成结果不准确，导致测量结果的不真实。变压器的绝缘试验在高压电力环境进行时，保证试验电压呈匀速上升，只有保证了的平稳才能够保证试验结果的有效性。

（5）加强变压器控制回路检查。变压器控制回路检查是变压器试验中的一个重要作业环节，通过检查判断回路是否可以正常工作，完成电压的输入和输出。如果控制回路升压正常，则需要借助欧姆表，仔细检查控制回路的导线连接是否正常，如果没有发现异常现象，则可判定变压器不存在故障问题，排除接线因素引起的故障，则此时需要再对变压器内部进行排查，找出引发故障的根本原因。分别对仪表线圈、高压输出线圈、原边线圈进行检查，在确定原边线圈和高压输出线圈均可以正常工作时，则此时还检查仪表线圈，当仪表的专用线过热时就说明仪表的专用线存在被烧毁的可能性。在检查变压器控制回路时，应提高变压器一侧的电压，通过对变压器高低压进行计算，确定其变比值大小，然后再与测量值进行比较，根据两者之间的差值大小，找出不符合标准的线圈，即可确定故障原因，通过对线圈进行维修或者更新线圈，解决变压器试验故障问题。

3 结语

由此可见，在电力变压器的高压测试中，各方面的因素都会导致高压试验出现问题，因此电力企业必须对操作流程进行规划化，减少出现不必要的故障。另外，也应尽可能的控制好外部因素（如温度、湿度、水分）等对测试数据造成的影响，将数据的误差控制在一定范围中，得出真实可靠的数据才是电力系统运行的重要前提。同时高效的做好变压器的评定工作，才能及时避免由电力系统故障引起的事故，从根源上减少电力企业的经济损失，还能保证消费者稳定安全的用电。在不断实践中得出符合自身企业发展的检测模式，并结合电力工程人员先进的理论知识，在实践中找到更为有效的检测方式。

[1]孙大康.高压试验中变压器试验主要问题与处理方法[J].科研2017，（1）：179.

[2]张玉昊.高压试验中变压器试验中的存在的问题及解决对策[J].科技风，2017，（9）:204.