变压器故障检测中电气试验应用技术分析

摘要：近年来，电力工业飞速发展，电力变压器作为电力系统重要的设备电力，需求日益增多，用途日益广泛，由于其绝缘结构、调压方式、冷却方式等均在不断发展中，為保证电力变压器安全运行，对电力变压器进行预防性试验是有必要的。变压器试验有：变压器的绝缘电阻、吸收比试验；泄漏电流试验；直流电阻试验；交流耐压试验；介质损失角正切 tanδ 试验等。通过这些试验，我们对变压器的状态会做出准确的评估。本文介绍了几种常见的电气试验及其原理方法，并通过实例说明了电气试验在变压器故障检测中的应用。

关键词：变压器；电气试验；故障检测

1常见的几种电气试验

1.1直流电阻试验

变压器绕组的直流电阻是变压器在交接、大修和改变分接开关后必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。通过测量直流电阻，能有效的检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；电压分接开关的各个位置接触是否良好以及开关实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。在中、小型变压器的实际测量中，大多采用直流电桥法，当被试线圈的电阻值在1欧以上的一般用单臂电桥测量。

试验规程规定预防性试验中，630kVA以上变压器，当无中性点引出线时，同一分接位置测量的绕组直流电阻，直接用线电阻相互比较，其最大差值应不大于三相平均值的2%（警示值），并与以前（出厂、交接或上次）测量数据进行对比，相对变化也不得大于2%，；630kVA及以下的变压器，相间差值一般不大于三相平均值的4%（警示值），线间差别一般不大于三相平均值的2%。

1.2介质损失角正切tanδ试验

介质损失角正切tanδ试验是一种使用较多且对判断绝缘较为有效的方法。将交流电压加到电路中，求得绝缘有功电流分量与无功分量的比值作为绝缘功率损耗的参考依据。测量tanδ主要用于检查变压器是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等。tanδ的测试可用简易式西林电桥和介质损失角测试仪等设备进行测试。根据电力设备预防性试验规程DL/T596—1996规定，测量的tanδ值不应大于出厂试验值的1.3倍。必要时可通过观测tanδ与外施电压的的关系曲线，观测tanδ是否随电压上升，用以判断绝缘内部有无分层、裂缝等缺陷。介质损耗角正切tanδ的测量有两种接线方式，分为正接线测量与反接线测量。当试品不接地时采用正接线方式，试品接地时采用反接线方式。

1.3绝缘电阻试验

绝缘电阻是指在绝缘体的临界电压以下，施加的直流电压U-时，测量其所含的离子沿电场方向移动形成的电导电流Ig，应用欧姆定律所确定的比值，即。测量绝缘电阻和吸收比是检查变压器绝缘状态简便而通用的方法，可有效查出影响绝缘的异物、绝缘受潮和脏污、绝缘油严重裂化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷。在测量过程中，应短接被测绕组各引线，非被测绕组进行短路接地，依次对各绕组对地及绕组间的绝缘电阻值进行测量。

不同的绝缘设备，在相同电压下，总电流随时间下降的曲线不同。即使对同一设备，当绝缘受潮或有缺陷时，其总电流曲线也要发生变化。当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电流随时间下降较缓慢。有绝缘良好与受潮时的变化。因此，对同一绝缘设备，根据的变化就可以初步判断绝缘的状况。通常以绝缘电阻的比值表示。

1.4交流耐压试验

交流（耐压试验是针对某些局部缺陷，考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，对保证设备安全运行有重要意义。交流耐压试验能真实有效地发现绝缘缺陷，但因它属于破坏性试验，会使原来存在的绝缘弱点进一步发展，因此必须在被试品的绝缘电阻及吸收比测量、直流泄漏电流测量及介质损失角正切值tanδ测量均合格之后进行，以免造成不必要的破坏。对于变压器这种电容量较大的试品，一般采用串联谐振的方法进行现场试验，采用调感和调频进行谐振补偿。利用串联谐振作耐压试验有两个优点：若被试品击穿，则谐振终止，高压消失；击穿后电流下降，不致造成被试品击穿点扩大。

2电气试验在变压器故障检测中的实际应用

某220kv变电站的1#主变在2017年10月29日进行了例行试验，其中包括绕组直流电阻试验、短路试验、绝缘电阻试验、介质损失角正切tanδ试验、交流耐压试验。该变压器型号为OSSZ11-240000/220，额定电压（220±8×1.25）/115/10.5kV，额定电流为629.8/1204.9/6598.3A，额定容量240000/240000/120000kVA，额定频率50Hz，联结组别YNa0d11。

试验环境：环境温度：7℃油温：7℃，湿度：50%

综上，由数据可知，直流电阻与出厂值相比差值不超过2%，相间差小于三项平均值的4%；介质损耗角tanδ与出厂值差值不超过130%；绝缘电阻吸收比大于1.3，极化指数大于1.5，可判断该变压器绝缘良好。各数据合格，该变压器未出现故障，检测合格。

3总结

进行预防性电气试验是变压器状态检修中非常关键的步骤，其试验方法有很多，本文只是列出其中几种。电气试验能有效检测出变压器的潜在问题，有助于以实现变压器故障的一体化处理。对变压器进行电气试验操作时，需要根据标准规定进行试验，规避问题，降低风险，保证试验安全。如果事故发生，则工作人员需要冷静面对，积极采取措施减少损失。

参考文献：

[1]秦赫彬.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].智能城市，2016，2（11）：257.

[2]杜晓华.变压器电气试验方法分析[J].现代工业经济和信息化，2016，6（22）：35-36.

（作者单位：广东电网汕头供电局变电管理所）

作者简介：林典豪（1991.06.24-）；男；广东汕头；汉族；大学本科；助理工程师；广东电网汕头供电局变电管理所高压试验二班中级作业员；研究方向：变电站设备高压试验。