电力变压器的高压试验及故障诊断方法与研究

摘要：随着社会经济的发展，人们对电网的需求量逐渐增加，供电的稳定性和可靠性的维持难度也在不断增加。变压器作为电力系统的重要构成部分，其发生故障的话，将会影响到电力系统的安全运行，所以相关部门必须重视变压器故障诊断工作。基于此，本文就对电力变压器的高压试验及故障诊断方法展开分析。

关键词：电力变压器;高压试验;故障诊断;方法

1变压器故障的分类分析

1.1变压器过热故障

变压器过热会对其正常使用造成极为严重的影响，甚至还会严重缩短其使用寿命。电力变压器之所以会出现过热的故障，主要就是因为变压器自身的特殊性，因为电力变压器的作用就是对电压等级进行转变，而在对电压等级进行升高或者降低的过程中，由于电压器的各个组件也都有电阻，所以会产生损耗，而这些损耗绝大部分都是转化为热能，在这些损耗转化为热能后，就会提高电力变压器各个组件的温度，再加上受到其它因素的影响，就使得电力变压器所积聚的温度不能够得到有效的控制，从而使得温度不断地升高，最终使得变压器出现过热的情况。此外，变压器运行方式的不当也可能会导致其出现过热的故障，例如变压器长时间处在超负荷状态，或者在检修的过程中并没有按照正确的工艺来进行操作，这些都属于运行方式不当，都会引起变压器过热的故障。另外，如果变压器运行的环境过于恶劣，例如长期暴露在高温环境之中，而又没有采取有效的散热措施，也会引起变压器过热故障。

1.2变压器绝缘故障

（1）过电压下的绝缘故障。过电压指的是变压器的工作电压超过了其能承受的极限。通常，过电压会导致很强的电场，而强电场就会将绝缘击穿，进而使得电力变压器出现故障，变压器过电压一般包括暂时过电压、操作过电压、雷电过电压和快速瞬变过电压四类。暂时过电压指的是变压器的工频电压有所升高，之所以会出现工频电压的升高，主要是由于线路的不对称接地或空载线路的容性故障所引起的。如果工频过电压升高，会使得变压器的匝间绝缘出现损坏或者直接被击穿。操作过电压则是指的在操作人员进行倒闸等操作的时候使得绝缘系统发生了震荡，从而使得变压器承受了震荡过电压，进而造成电力变压器的故障。而雷击过电压则是由雷击所引起的，如果电力变压器在正常运行的过程中遭受到了雷击，而避雷设施又不能够完全地将雷电波泄掉，就会使得变压器出现内部放电，造成绝缘系统的故障。而快速瞬变过电压一般指的是特快速暂态过电压，之所以会出现这种形式的过电压，主要是由于GIS在电力系统中的应用所造成的，GIS设备在开关的瞬间会出现该种形式的过电压，进而对变压器绝缘系统造成伤害，使其出现故障。

（2）工频电压下的绝缘故障。工频电压是变压器的正常工作电压，所以在工频电压下出现绝缘故障，绝大多数时候都是由于水分、杂质等因素的影响，如果变压器在正常工作时，绝缘系统中混入了水分或者杂质，就会使得绝缘系统局部场强发生变化，进而使得绝缘环境发生改变，绝缘环境的改变可能使得绝缘系统遭到破坏，从而使得变压器出现故障。

2变压器故障诊断方法分析

2.1测量绕组的直流电阻

通过测量变压器绕组直流电阻，可以检查变压器一些最为基本的故障。例如，可以检查绕组的焊接质量，确认绕组的焊接质量是否良好，还可以检查各个分接开关的接触是否良好，以排除因开关接触不良而引发的故障。此外，还可以检查绕组及引出线是否存在有断线的情况，避免因断线而导致的变压器故障。最后，还可以检查层、匝间是否有短路的情况。

2.2测量绝缘电阻

对于绕组连同套管的绝缘电阻进行测量，可以检查变压器整体的绝缘情况，通过这种检测方法可以检查出在变压器中是否存在有绝缘受潮或者不见表面受潮等缺陷，同时要对绝缘电阻进行测量，除了采取直接测量绕组和套管电阻的方式之外，还可以通过对泄露电流的测量，而且测量泄漏电流还有着更高的灵敏度，能有效检测一些局部的缺陷。

2.3测量介质损耗因素

对介质损耗因素进行测量，也可以检测出变压器是否存在有整体受潮的情况，还可以检测出油劣化情况和绕组上是否附着有油污，通过对介质损耗因素的测量可以确定绝缘系统的性能，但介质损耗因素的测量往往是受到外部环境的影响的，所以在进行测量时，务必要注意到对外部环境的控制，例如要尽可能在干燥晴朗的天气进行测量，这样才能保证所测结果的准确性。

2.4测量局部放电

局部放电指的是一些电气设备在电压的作用下，其内部的气体间隙或者油膜发生的非贯穿性的放电线性，之所以要对变压器进行局部放电的测量，主要是因为变压器的结构较为复杂，因此，在其内部发生局部放电的可能性也较大，而一旦变压器内部出现局部放电的情况，就有可能对变压器内部的其它组件造成损坏，或者是对绝缘系统造成影响，进而使得变压器出现故障。因此局部放电测量对于变压器故障诊断也有着非常重要的意义，一般对于新安装的变压器，必须要进行局部放电试验。

3保证高压试验安全进行的措施

高压试验能够正常运行的同时也要保证高压试验安全进行，还需要注意以下几点：第一，加强试验人员的安全意识。试验人员提高自身的安全意识也是试验工作能够安全、顺利进行的重要因素之一。进行高压试验需要试验人员细心、有耐心、精神力高度集中。在试验工作开始前做好相关的辅助工作是十分重要且必要的，如果不重视这些辅助性的工作。可能会使试验工作充满安全隐患。加强对试验人员的自我安全意识，使员工能在思想上对试验工作引起重视，并使这种自我安全意识贯穿整个试验工作，也能够在一定程度上避免安全事故的发生。第二，高压试验前必须做好准备工作。严格按照设计好的试验方案执行，同时在试验周围明显位置设好警示标志，派专人看管，避免外人入内。第三，试验过程中不可单独试验，试验人数必须在两人以上，而且至少有一人为有经验的工作人员，以确保试验过程中的安全问题。第四，试验前每位工作人员的工作必须提前分配好，然后每位工作人员要牢记自己负责部分的注意事项，严格按照规定规范进行。第五，试验前各仪器必须调试良好，实际操作过程中要严格按照标识指示操作。第六，试验在拆装过程中一定要对各个线进行标记，免得出现接线错误导致事故的发生。第七，试验接线工作必须要有专人负责检查，接线完成后，必须要有负责人检查确认无误后才能认为试验准备工作完成。

4结语

总之，保证电力变压器正常、安全运行，高压试验是必不可少的一项工作。电力变压器在高压试验的过程中会受到很多因素的影响，如环境、温度、湿度、人为因素等，因此，进一步加强对其的研究非常有必要。

参考文献

[1]杨敏.电力变压器的高压试验及故障诊断方法与研究[J].百科论坛电子杂志，2019，（14）：336.

[2]杜学龙.冶金企业电力变压器高压试验故障诊断方法研究[J].中国金属通报，2019，（5）：118-119.

[3]庞威.电力变压器的高压试验及故障诊断方法与研究[J].百科论坛电子杂志，2018，（24）：613.

[4]刘宇.电力变压器的高压试验及故障诊断方法研究[J].数字化用户，2018，24（24）：221.

[5]刘碧霄.电力变压器高压试验技术研究[J].建筑工程技术与设计，2017，（15）：2733-2733，2736.

作者简介：张新强（1990.8-），男，寧夏吴忠人，重庆大学城市科技学院，单位：宁夏宝丰能源集团股份有限公司。