试谈电气试验在变压器故障分析的应用

摘 要：在变压器运行过程中，会因多种因素产生故障。结合变压器故障及其检修方法，本文对电气试验在变压器故障分析中的重要作用展开了分析，然后对电气试验应用方法进行了探讨，完成了变压器故障分析中绝缘油试验、直流电阻试验和短路试验的应用研究，为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：变压器；电气试验；故障分析

引言：在电力系统中，变压器为重要的设备，其运行状态需要得到全程监控，以便及时发现设备存在的安全隐患，并通过及时采取检修措施预防故障的发生。而在变压器故障分析上，电气试验为重要的检修手段，需要得到熟练运用。因此，还应加强电气试验在变压器故障分析中的应用分析，从而科学的开展变压器检修工作。

1变压器故障及其检修方法

变压器主要由线圈和磁芯构成，受材料性能、结构设计、外界干扰等因素的影响，可能出现设备因电压过高而损伤等情况。在电力系统中，变压器一旦发生故障将导致系统电压失稳，给输电过程带来威胁。如果设备压力变化幅值过大，甚至会造成部分电气设备烧毁。所以针对变压器故障，需要做到及时检修，以便使设备保持正常运行。而在设备检修方面，状态检修为重要方法，能够结合设备运行状态展开分析，确定设备是否存在故障。在状态检修中，需要通过开展电气试验获得运行数据，如对设备油温、油位等进行试验[1]。将得到的结果与标准值进行比较，可以发现设备运行异常，从而采取有效措施消除设备缺陷部位，使故障在萌芽阶段遭到扼杀。因此在变压器故障分析方面，电气试验为重要手段，能够为设备电气特性、绝缘特性等状态的分析提供依据，继而使设备得到有效检修。

2电气试验在变压器故障分析中的应用

2.1电气试验的应用思路

在变压器故障分析中应用电气试验，可以开展短路试验、绝缘油试验等各种试验。具体采用哪种试验方法，还要根据设备运行情况进行选择。实际上，变压器内部零件使用都有时间限制，出现故障后需要根据初步判断确定故障方向，然后开展相应试验，从而结合得到的数据完成故障原因判断。为保证试验数据的真实性和准确性，需要严格按照相关流程和规范进行试验操作。针对具体的试验情况进行分析，完成各项数据的比较判断，可以发现设备存在的故障问题，并采取有效措施进行排查。所以在试验前，需要对变压器可能存在的故障类型进行掌握，然后通过电气试验进行故障定位。而开展局部放电试验、短路试验等电气试验，将导致变压器电压容量增长和等级增加，具有一定的难度，所以需要做到谨慎使用。为此，需要完成试验方案的制定，利用色谱分析法完成试验结果分析，以便准确进行故障判断。在前期检查中，需要加强试验危险性、精准性等各方面的分析，在必要时采取停电通知等措施，使试验影响范围降到最低。通过模拟保证试验顺利开展，能够使试验的安全性得到提高，继而使试验整体效果得到保证。由于开展电气试验无需完成每个变压器的实时检查，所以无论在变压器损耗分析还是故障判断等方面，电气试验都得到了广泛应用，可以起到有效避免事故发生的作用。

2.2电气试验的应用方法

在变压器故障分析上，目前主要得到应用的电气试验包含绝缘油试验、直流电阻试验和短路试验，需要加强几种试验的应用方法掌握，从而加强变压器的科学检修。

2.2.1绝缘油试验的应用

开展绝缘油试验，主要是为了保证选用的绝缘油能够满足变压器的运行要求。在变压器内，油的绝缘性质较高，同时液态油液具有流动性，能够在设备内部流动，将设备中的空气排出。采用高质量绝缘油，保证油液密度大于空气，才能阻止空气进入设备，避免内部发生空气氧化，从而加强设备零部件的保护。针对绝缘油进行试验检测，需要保证油液绝缘、散热等性能达标，确保绕组组件得到可靠保护。在试验中，需要完成油液击穿电压、含水量、酸值、界面张力、体积电阻率等各项指标的测试，实现试验数据的汇总分析，确定油质达标[2]。在空气相比变压器中，油液拥有较高绝缘强度，能够使部件绝缘性进行强化，从而保证绕组与铁芯等部件之间保持良好绝缘效果。因此在试验中需要加强分析，确认设备无安全隐患。如果发现设备油液不合格，需要及时进行绝缘油更换，保证设备稳定运行。

2.2.2直流电阻试验的应用

开展直流电阻试验，需要对变压器部件通上直流电，得到部件直流电阻，从而完成变压器内部电路电阻测定。根据得到的电阻值，可以确定设备内部导线是否存在问题，保证导线接触安全。在变压器内部部件发生故障时，开展该试验能够实现故障定位，确保故障得到尽快排除。而在试验操作方面，需要严格按照标准进行专业操作，保证测试仪器能够得到正确使用，能够正确连接变压器绕组的出线端和测试线，保证实验数据准确，继而使设备内部短路或断路故障得到准确检测。对变压器高压侧和低压侧的绕组实施直流电阻测量操作，需要做好分接位置记录，完成测量数据的正确读取，同时完成环境温度等数据的记录，使试验数据具有可靠性。完成測量后，需要对设备进行放电处理，然后将测量线全部拆除，将仪器电源关闭后放到指定位置，最后对设备可能存在的问题进行对比判断。

2.2.3短路试验的应用

应用短路试验，目的在于完成额定电流条件下变压器短路带来的损耗和阻抗电压的测量。针对除电源侧以外的绕组，需要采用人为方式使其短路，然后开展试验，确定变压器结构存在的缺陷。实际在变压器运行的过程中，短路故障难以避免。在油箱设计不合理、电路热量过高等问题存在的情况下，变压器将出现短路问题，导致设备运行受到影响。开展短路试验，能够使由油箱壁漏磁、变压器局部变热等原因引发的短路问题得到发现，从而为设备检修提供可靠依据。在试验操作期间，还要完成阻抗电压、短路损耗的准确测量，保证测量线路和电源与空载试验条件一致。针对试验结果，还应加强偏差控制。按照规定，超出220kV的相间偏差不超过2%，初值差应小于3%，不超过110kV的相间偏差应不超过3%，初值差小于5%[3]。保证试验数据准确，才能实现对设备的合理检修。

结论：变压器故障未能得到及时处理，将引发系列运行问题，在给设备检修带来困难的同时，增加安全事故发生的可能性。应用电气试验，可以结合设备故障现象开展相应的试验，实现对设备故障的有效分析，从而使设备检修工作得到科学开展。因此，还应加强各种电气试验的应用，以便通过提供变压器运行数据为设备检修提供依据。

参考文献：

[1]王雪妍.电气试验在变压器故障分析中的应用研究探讨[J].科技资讯，2018，16（35）：36-37.

[2]高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程，2017（20）：46-47.

[3]李洋，李朋，田新，等.电气试验在变压器故障分析的应用[J].通讯世界，2016（13）：151-152.

作者简介：

朱弘，出生于1968年5月，助理工程师、高级技师.