电力变压器电气高压试验技术和关键点分析

郝斌

摘要：电力变压器内部故障占故障总数的90%以上，其中大部分与内部绝缘系统相关，常见故障包括线端匝间、层间短路，绝缘支撑件、绝缘油老化或故障，引线对地放电等。局部放电试验是验证大型油浸式电力变压器是否满足出厂或投入运行条件的重要试验，也是评价设备状态，预防故障的重要手段，其可以有效发现设计绝缘裕度不足、绝缘纸浸渍不充分、绝缘件质量不良、悬浮电位、绝缘系统老化损坏、内部存在异物等影响设备运行的问题。同时试验数据可以为检修决策的制定提供针对性帮助，有利于提高检修工作效率。基于此，本篇文章对电力变压器电气高压试验技术和关键点进行研究，以供参考。

关键词：电力变压器;高压试验;技术

引言

随着电力系统不断加速发展，我国电力建设得到了本质上的提升，开始形成大容量、高技术的电力体系。变压器作为电力系统中的常用装备，装备内部的初级、次初级线圈以及磁芯相互配合才能够保证装置运转，变压器长时间工作出现故障的可能性较大，故障发生的原因是什么、故障点在哪儿还需通过电气试验来判定。上述体系在运行的过程中受不同因素的影响非常容易出现变压器强度降低或老化现象，导致系统安全受到严重威胁。

1电力发展情况概述

电力建设并不属于新兴事物。电力能源在实际生活中的作用非常大，其利用最早在工业革命时期。如今各行业对于电力能源的需求只增不减，行业对电能越来越依赖，电能已成为生活中不可或缺的重要要素，面对社会对电能需求越来越大的情况需要继续进行电力工程建设。电力能源安全输送需要依靠变压器，其是确保系统运行安全的关键因素。一般变压器发生故障的概率较小，但发生故障概率小和不发生故障是两个不一样的概念。变压器出现故障是一个大问题，问题的解决非常棘手。变压器出现故障后虽会出现异常表现，但这些表现通常是无法通过肉眼直接观察到的，即使具有多年工作经验也不能准确判断变压器故障类型，需进行电气试验通过电气试验来了解实际情况。

2电力变压器高压试验的关键点

电力变压器高压试验的过程中应逐步按照设计规范接线，确定无误后方可按照操作要求将调压器调整到“零”位，然后接通电源，直至绿色指示灯亮后按下启动按钮。此时，操作人员顺时针调节调压器手柄，缓慢升压，逐步完成各项试验操作内容。绝缘试验中先测量绝缘电阻值，通过高压试验装置可以直接读取。与此同时，还需要利用数显泄露电流测试仪测量高压试验中电力变压器的泄露电流，分析在额定工作电压下其是否存在质量缺陷。如高低压状态下的泄露电流存在明显差异，则电力变压器性存在质量缺陷，应进行拆检处理。除此之外，还可以通过局部放电试验检验变压器零部件绝缘效果，测试时直接将工频电压将低到局部放电试验电压，持续10min左右，测量局部放电情况或直接将过电压降低到局部放电试验电压，持续1h左右，测量局部放电情况。特性试验中则可以先通过双电压表测定工况运行环境下变压器变比，分析接线组别及变电压情况;可以进一步进行交流耐压试验，在前期绝缘试验参数基础上计算电力变压器的集中性能缺陷，并配合介质损耗观察高压试验中变压器性能参数，确定其主绝缘变化趋势。

3电力变压器高压试验应用与分析

3.1电力变压器的绝缘试验

电力变压器的绝缘试验不能盲目进行，在进行该项试验前一定要先了解具体情况。电力变压器的绝缘试验，一种根据试验性质进行分类而另一种是根据试验的范围进行分类。前者一定要注意要控制电压、避免电压过高。进行这样的实验不会对设备造成负面影响，还是比较提倡进行的。工作人员进行电力变压器的绝缘试验，试验过程中收集数据并进行试验过程出现的物理现象记录，之后借助专业知识和工作经验进行科学的判断，判断出设备的绝缘能力大小。电力变压器潜在的缺陷与隐患可通过绝缘试验来发现，在实验的过程中可以定时间，在试验结束后注意再次进行鉴别试验，从而保证结果的准确性。

3.2仿真试验

为了验证所提出的控制策略的正确性，在Matlab/Simulink环境下搭建了系统的仿真，针对提出控制策略主要应用在电流补偿控制上，进行了电流补偿的仿真验证。主要电路参数为：电网相电压有效值E=500V，电网频率f=50Hz;负载电阻为R=30Ω～60Ω;变流器侧电感L=1e-3mH，直流电容C=400μF。系统整体控制方式如下：电流补偿部分电压外环采用PI控制，电流内环采用所设计的基于反步法的变流器电流控制器;电压补偿部分采用PI控制。两者独立控制，调制方式为正弦脉宽调制（SPWM）。仿真工况为：负载侧为不控整流桥与电阻相连，在0.5s时，电阻从60Ω变为30Ω。分别为控制前后的电网电流局部响应曲线，电网电流被较好地控制为正弦波形，同时，在突变负载后在较短的时间内被重新控制，具有较强的稳定性。直流母线电压波形，在突变负载后仍能回到初始设定值。

3.3适应性供热技术应用效果

本技术应用在国电智深DCS系统上完成系统搭建。在当前运行模式为C，太原、交城热网调度循环水量分别为8000t/h和4000t/h，1、2号机组蒸发量分别为720t/h和765t/h的工况下，通过改变太原、交城热网调度供水温度，测试适应性供热系统的有效性。通过测试结果可看出，随着太原、交城热网调度水温的升高，最优模式依次从模式A升至模式F。若当前模式不是最优模式时，适应性供热系统提示模式切换、顺控方向和步骤。若当前模式是最优模式时，适应性供热系统提示模式优化及优化供热参数，包括1、2号机向太原和交城热网供汽量、优化背压及优化发电量，如表2所示。实验结果表明，该适应性供热系统能够实时准确地根据系统状态自动选择模式切换或运行参数优化，使供热负荷与供热需求间误差不超过1%。局部放电特征图谱，能有效区分多处局部放电源，能够准确判断局部放电类型、局部放电大小和局部放電位置。综上，通过运用本次设计的高压电缆局部放电在线监测与定位系统对高压电缆在基建和生产运行中的故障类型进行统计、分类和梳理，对故障机理及成因进行理论分析和仿真计算，将带电检测技术与局部放电试验的有机结合，提升检测准确性和效率，跟踪掌握高压电缆的健康状况，开展全寿命周期管理，及时发现潜在的早期绝缘缺陷，为发电企业检修、技术改造等工作提出相应意见和支持，提升设备可靠性和经济性。

结束语

高压试验可以为变压器运行提供准确的数据，确保变压器在正常范围内运行，从本质上提升变压器的安全性、可靠性和有效性，最大限度降低了相关因素对变压器造成的影响。在实施变压器高压试验的过程中人员要对故障问题进行全面分析，结合问题内容及实践经验为变压器运行提供一定的帮助，从而保证变压器能够正常运行。要对故障因素进行实时控制，对故障因素进行预防，从而降低变压器运行风险，提升变压器运行效益。

参考文献：

[1]王建国.电力变压器电气高压试验技术要点分析[J].中国设备工程，2019（20）：131-133.

[2]张胜意.电力变压器电气高压试验的技术要点探究[J].科技资讯，2019，17（17）：23-24.

[3]王英洁，曹铁男，孔蓓蓓，谭杰.基于试验数据的配电变压器质量评估对策分析[J].电子测试，2018（22）：83-84+88.

[4]张言铖.试析电力变压器高压试验技术及故障处理[J].技术与市场，2018，25（08）：170.

[5]刘首明，曾喆.电力变压器高压试验技术的应用探析[J].通讯世界，2018（07）：191-192.