电气试验在变压器故障分析中的应用探究

摘要：在运行过程中变压器出现故障，而且不及时处理的话，便会引发一连串的运行问题，不仅会加大检修管理难度，同时还会加大安全事故发生的可能性，降低地区供电可靠性。因此，为了提高变压器运行稳定性与可靠性，必须要建立科学可行的故障检修制度，灵活应用各种电气试验，来确定各种运行数据，将其作为设备检修的依据，进而提高故障处理效率。

关键词：电气试验；变压器；故障分析

引言

电能是现代社会应用最广泛的二次能源，无论是日常生活还是工业生产，离开了电能这个社会就没有办法运行下去。在这几十年的经济发展中，人们对电能的需求越来越大，变压器作为电力行业中非常重要的一部分，如果缺少变压器，电能将无法安全地送入用户家中使用。一旦变压器出现任何问题，都将会对某一区域内居民的日常生活产生严重的影响。电气试验作为一种新兴技术，不仅可以判断出变压器故障出现的地方，还可以根据以往的经验用一定的方案解决这些故障。

1变压器故障处理的必要性

近几年来，电力科技水平不断提升，电网调度系统所配备的专用电力设备更加多样化。变压器所设定的功能类别较多，适应了大范围电网操作模式运行要求，从而促进了变压器的普及应用。变压器是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备，会受到电场的作用、导体发热的作用、机械力损伤、化学腐蚀作用及大气条件的影响等，在这些外界因素的影响下，可能逐渐产生缺陷，甚至发展为故障，而电气试验是能够保证电力变压器安全运行的重要措施，对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用。

2变压器的缺点

虽然变压器大量应用于现代社会，但是这并不代表变压器没有缺点。根据变压器在日常生活中的使用，可以发现，变压器主要有以下几个缺点：

第一，变压器经常会出现接触不良的问题变压器内部因为使用线圈经常会出现内部线圈和其他东西接触不良的问题。无论是哪一种原因导致的接触不良问题的出现，都会使得线路中的电流不稳定，不平衡，从而使得变压器无法正常的使用。变压器的开关是经常使用的东西，经过多次使用后，开关难免会出现一些接触不良的问题。而且，由于高压，在变压器中经常会多多少少地产生一些火花。在使用绝缘油的时候，油会在变压器的开关出形成油污，这些油污导致变压器内部的电阻增大，随之而来的就会导致部分接触面的灼伤。第二，在变压器中经常会使用一些性能并不优异的材料导致变压器整体绝缘性并不好。为了保证变压器内部的绝缘性，经常会使用一些绝缘油来增加它的绝缘性，但是这些绝缘油中肯定会含有一些杂质。这些杂质在高压下逐渐从油中分解出来，然后汇集在一起，当数量达到一定程度的时候，就会影响优质绝缘油的绝缘性，从而使得变压器绝缘性能不断降低而出现各种故障。

3电气试验在故障分析中的应用

变压器在运行过程中，由于受到出厂工艺、外界环境影响、内部杂质作用、承载的负荷大小、变压器损耗、出线侧故障等多方面因素的影响，往往会出现一些缺陷甚至故障，而这些缺陷及故障会对其他电气设备的运行、对电力系统造成巨大的危害，所以需要通过必要的试验手段，来发现这些缺陷并排除故障。

3.1绝缘油试验

为了保证所选绝缘油可以满足变压器运行需求，需要对其进行试验检测，确定其性能达标。变压器均需要在油箱内充满变压器油，利用其绝缘、测量、散热特点来对铁芯以及绕组组件进行保护，降低空气氧对绝缘材料的影响，提高变压器运行可靠性。高质量的绝缘油通过对内部所有空隙的填充，可以將所存空气全部排出，对各部件与空气之间进行了有效隔绝，因此能够提高变压器整体绝缘性。同时，与空气相比变压器油绝缘强度更高，能够对变压器内部所有部件绝缘性进行强化，保证绕组之间、绕组与铁芯、绕组与箱油盖之间的良好绝缘效果。针对绝缘油进行试验，可从击穿电压、水溶性酸pH值、含水量、酸值、体积电阻率以及界面张力等方面进行，综合各项试验数据，确定所选油质是否达标，严禁劣质油的使用。

3.2绝缘电阻和泄漏电流试验

当直流电压作用于介质上时，通过介质中有传导电流、吸收电流和几何电流等三部分电流。其中，几何电流是极短暂的充电电流，加压瞬间很大，然后很快下降到零。传导电流即泄漏电流，它是电导电流，与加压时间无关，表现为恒定的值，它的数值反映着绝缘内部是否受潮、表面脏污或有无局部缺陷。传导电流对应为测量的绝缘电阻值。吸收电流则与测量的绝缘电阻吸收比密切有关。测量变压器绕组绝缘电阻、吸收比（极化指数）、泄漏电流能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如绝缘子破裂、引线靠壳等缺陷。

3.3变压器直流电阻试验

进行直流电阻试验时，需要严格按照专业规范将测试仪测量线与变压器绕组出线端子进行可靠连接，然后对高压侧线各档以及低压侧线组的直流电阻进行测量，包括所有分接位置，正确读取测量值并登记。同时，为了保证试验结果的可靠性，还需要对测量环境温度、操作条件等内容进行如实记录。而且，完成所有测量工作之后，还应先进行放电处理，然后将连接的测量线全部拆除，关闭测量仪器电源放置规定位置。通过试验测量得到的数据，代表了变压器的导电性，可在一定程度上反映出变压器内部导线、导线接头以及各开关接头的接触性，对比后可判断存在的问题。整个试验过程操作简单，但是可以得到可靠的数据，可以确定变压器内各绕组是否存在短路或断路问题。

3.4短路试验

变压器的短路试验是测量额定电流下的短路损耗和阻抗电压，其电源和测量线路与空载试验一样，所不同的是非电源侧的绕组要人为短路。按照规定，220kV及以上相间偏差≤2%，初值差≤3%；110kV及以下相间偏差≤3%，初值差≤5%。通过变压器短路试验，可以发现的缺陷有：变压器的各结构件（屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等）或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、带负荷调压的电抗绕组匝间短路、大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错位。通过测量阻抗电压可以发现在运行中变压器出口侧发生短路，变压器内部几何尺寸的改变。

4结语

总之，电能与人们的日常生产和生活密切相关，人们对电力行业的正常运行越来越关注。考虑到变压器在电力行业中的重要作用，电力公司想要让整个电力系统安全的运行下去，就必须先解决变压器使用安全的问题。而电气试验作为新时期解决变压器故障的一种行之有效的方法，因为其省时省力，方便快捷，准确无误而大量应用与电力行业的检查维修中。电气试验不仅可以减少电力公司的损失，还可以延长材料的使用寿命，更可以保证电力行业的运行。

参考文献

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作者简介：李科（1990.7.11），男，重庆，汉，大学本科，助理工程师，用电检查工，研究方向：用电检查。

（作者单位：国网重庆市电力公司永川供电分公司）