刍议电力变压器性能测试及故障诊断

2021-12-27古思平

农村电气化 2021年9期

古思平

（广东先达电业股份有限公司，广东梅州514011）

1 电力变压器性能测试

常规试验过程中往往从工况状态分析电力变压器的安全性能和绝缘效果。但电力变压器运行环境较为复杂，部分甚至存在超负荷运行或过负荷运行，此时单从工况根本无法全面掌握变压器的性能质量。高压试验能够在高压环境基础上测定超负荷运行时变压器的各项指标，更加直观反映电力变压器的使用参数和性能指标，已经在其性能测试中广泛应用。

本次研究过程中主要通过高压试验进行电力变压器性能测试，利用该试验确定变压器的工作状态、性能情况及运行水平。

1.1 基本要求

一般高压试验主要包括交/直流耐压试验、局部放电试验、介质损耗试验、泄漏电流试验等，操作过程中应根据电力变压器指标把握好以下几点。

环境条件：试验操作过程中随着电压的升高，电力变压器中杂质的活跃性越强，温度骤升时往往导致电阻明显下降，进而造成电力变压器故障。因此，变压器高压试验过程中必须严格控制试验温度，做好室内恒温控制及试验降温；试验过程中必须严格控制相对湿度在85%以下，避免潮湿环境引起的闪络故障及绝缘性等问题。

绝缘处理：试验操作前应逐步检查线路、装置等的绝缘性能，确定是否存在破损、积尘等情况，避免电力变压器绝缘性能欠佳导致的电力短路或击穿；电力变压器试验操作时很容易出现由泄漏电流造成的变压器绝缘事故，影响试验方案的可靠性、稳定性。因此，要严格控制电压的升压速度，适当时还需要调整升压的方法，以提升高压试验结果的准确性。

安全防护：高压试验中电流较大，很容易造成意外事故，须在试验区域中设置绝缘保护、隔离防护等。如设置警示牌、隔离带，增加保护罩等；试验过程中严格依照各项规范开展，做好线路排查、接地排查等。一旦异常，及时按要求中断高压试验。

1.2 试验方案

电力变压器高压试验过程中必须严格按照设计方案进行接线，包括导线、引线、接地线等，形成完整的高压试验通路。接线完毕后，按要求逐一检查线路、零部件等情况，确定其性能是否达标、接触点是否良好、能否正常通电等。确定连线正常后，操作人员应严格依照电力变压器高压试验规范，开始耐压试验：

先将耐压设备开机预热5 min左右，测试保护装置；

将电源开关接通，按下红色按钮。此时，观察高压试验线路通电是否正常。若无问题，缓慢顺时针旋转调节电压器旋钮，按照要求匀速升压。此过程中升压操作须保持缓慢、均匀。若存在异响，应及时停止高压试验，并及时处理；

升压过程中定时记录电力变压器的电压值、电流值、泄漏电流等，直至达到最大试验电压后，再缓慢将电压调整为“0”，同时记录对应数据，形成完整试验过程；

电压调整到零位后，断开电源开关，给关键装置放电后，拆卸线路、装置，试验完毕。

上述过程中须严格控制大电容装置连接过程中可能出现的谐振，增加屏蔽装置减少其对变压器的影响。尤其是给定电压时，应依照电力变压器参数、高压试验条件等合理选择，最大限度减少大容量装置引起的工频电压，从根本上提升电力变压器试验的有效性、准确性和可靠性。

2 电力变压器故障分析及处理

2.1 自动跳闸故障

电力变压器性能测试过程中容易出现由高压导致的自动跳闸。这类故障往往由于变压器内部结构问题或试验操作不当引起，第一，结构缺陷。电力变压器线路设置不合理、元件性能不达标、内部构造不科学等均会在高压状态下引起自动跳闸。尤其是在内部构造中，保护装置间距、开关装置位置等，须全面重视。严格依照设计规范检查电力变压器结构、性能，根据自动跳闸故障原因重新调整其结构体系，以保障变压器本体安全。第二，操作不当。电力变压器高压试验过程中存在设定值错误、人为操作不当等引起自动跳闸。操作时必须准确分析电力变压器的各项参数，严格依照规范逐一落实各项试验操作，最大限度减少人为因素对测定数据的影响，保证电力变压器性能测试准确、有效。

2.2 异常噪音问题

电力变压器性能测试过程中一旦出现装置或变压器异常声响，或出现电火花，应及时中止试验，进行现场检查，其检查内容包括负载运行和直流偏磁。负载运行：高压试验条件下可以直接观察电力变压器负载情况，此时变压器处于超载和励磁环境，内部零部件性能缺陷将直接暴露出来，引起电流不稳、频率波动，发出异响。此时，应根据异响位置检查零部件情况，及时更换。直流偏磁：高压试验中的电流骤增会引起变压器的工作点发生改变，使原来磁化曲线工作区的一部分移至铁心磁饱和区。总励磁电流变成尖顶波，最终导致变压器振动增大，出现异响。此时应保证平稳加压，增加保护装置；电力变压器内部零件问题也会引起直流偏磁造成的振动或异响，此时要根据噪声的频率特征判断其是否存在硅化片松动、内部绕组短路等，及时处理。