电力变压器中的高电压试验技术应用分析

摘要：随着我国科学技术进步和社会经济不断发展，电气需求和电力扩展也在提高。电力变压器是电力系统主要传输核心，高电压试验技术作为对电力变压器绝缘性能的重要检测手段，贯穿变压器的制造和安装以及运行多个阶段。经过探讨电力变压器高电压试验技术的应用并深入分析电力变压器中对高电压测试影响因素，皆对相应的技术措施和安全管理分析提出了有效意见和建议。

关键词：电力变压器高电压检测技术电力系统绝缘性能

中图分类号：TM41

ApplicationofHigh-VoltageTestTechnologyinPowerTransformers

LUOSANGZhuba1DANZENGWeise1LUOSANGYundan2

1.XizangVocationalandTechnicalCollege，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China;2.ElectricPowerResearchInstitute，StateGridTibetElectricPowerCo.， Ltd.，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China

Abstract：WiththeprogressofscienceandtechnologyandthecontinuousdevelopmentofsocialeconomyinChina，thedemandforelectricalequipmentandexpansionofelectricitypowerarealsoincreasing.Powertransformeristhemaintransmissioncoreofthepowersystem，andhigh-voltagetestingtechnology，asanimportantmeansoftestingtheinsulationperformanceofthepowertransformer，runsthroughmultiplestagesofmanufacturing，installationandoperationofthetransformer.Afterexploringtheapplicationofhigh-voltagetestingtechnologyinpowertransformersanddeeplyanalyzingthefactorsaffectinghigh-voltagetestinginpowertransformers，itputsforwardeffectiveopinionsandsuggestionsonthecorrespondingtechnicalmeasuresandsafetymanagementanalysis.

KeyWords：Powertransformer;High-voltagetestingtechnology;Powersystem;Insulationperformance

电力变压器是电力系统中的重要设备，变压器安全性和稳定性直接影响电力系统的整体运行效率，而高电压试验技术是检测电力变压器绝缘性能和运行状态的主要手段。在变压器制造、安装以及运行过程中，通过高电压试验可以及时发现潜在的安全隐患，确保变压器的正常运行。在实际操作过程中仍存在很多不足和技能不专业等问题，测试人员经验不足或安全意识不到位都会导致测试不准确从而影响对设备状态判断错误。测试人员需要对电力变压器设备和环境以及安全性能进行深入了解才能对电力变压器功能有足够认知和正确判断。

1电力变压器高燕实验分析

电力变压器的高压试验种类繁多，每种试验技术都旨在实现特定的试验目的。以交流耐压试验为例，该技术能够有效地评估变压器的绝缘效果。通过进行此类试验可以深入了解变压器的绝缘性能，并准确记录相关数据。这些信息为后续的运维工作提供了宝贵的参考，有助于更好地掌握变压器的绝缘状况，从而采取有效措施降低绝缘性事故的发生率。

1.1试验条件

高压试验在电压高于正常水平的状态下进行的试验，其电压值可能达到正常数值的几倍甚至更高。为确保试验的顺利进行及结果的准确性，在正式实施高压试验前，必须对各种工况条件进行全面提取和严格把控。在试验准备阶段，首要任务是确保试验室的温度和湿度符合既定标准。具体来说，温度应控制在25～30℃的范围内，而湿度则不应超过85%。同时，对试验室周围环境的温度和湿度也要进行有效监控和调整，以确保其不会对试验结果产生不良影响。在安装变压器时，必须确保试验室内不存在任何可能影响其正常工作的气体和物体。这是保障变压器在高压试验过程中能够稳定运行的重要前提。此外，试验室还应配备充足的保护电阻。这一措施的目的是在高压试验状态下，有效防止变压器出现断合现象，从而保障试验的安全进行。此外，在试验操作过程中相关人员还需对电压和额度容量进行严格控制，这样既能确保高压试验顺利进行，又能保证充分发挥变压器的热量，从而为试验结果的准确性提供保障。

1.2实验保障

在变压器高压试验检测过程中，为确保试验的顺利进行及结果的准确性，参与试验的工作人员应做到分工明确、各司其职。在试验正式开始之前，试验人员应进行一系列细致的准备工作。例如：仔细检查线路的完整性，确保所有连接都牢固可靠，避免在试验过程中出现线路故障。确保变压器的外壳和高压绕组尾端都可靠接地，这也是保障试验安全的重要措施。在试验过程中相关人员也要密切关注电压的上升情况，保证电压的连续性。试验人员还要观察和记录电压表指针的变化，以便及时发现任何可能的异常或故障。一旦出现故障或问题，试验人员应立即进行断电处理，防止问题扩大并对设备造成损害。此外，为了更全面地保障试验的顺利进行，试验人员还应在试验前对试验数据进行仔细核对和确认。确保所有试验参数的设定都准确无误，并根据实际需要选择合适的试验方法和步骤。在试验过程中，他们还应定期记录和分析试验数据，以便及时发现并纠正任何可能的偏差或错误。

3电力变压器中高电压测试技术应用措施

3.1把控高压测试环境湿度与温度条件

在电力变压器的日常维护和检测中为了保证高电压试验的准确性和可靠性，测试人员需要严格把控高压测试环境的湿度与温度条件。这两个主要因素对试验结果精确性具有直接显著的影响。湿度过高会导致绝缘材料表面受潮，从而降低其绝缘性能。当变压器处于高电压状态时，受潮的绝缘材料容易发生击穿现象不仅会损坏变压器，还可能引发严重安全事故。湿度过高还会导致测试设备内部电路短路或损坏，影响试验的顺利进行。测试人员在高电压试验中，需要明确测试环境的湿度处于合适的范围内，通常要求相对湿度不超过60%。在试验前，测试人员要采用除湿剂和干燥剂等工具对测试环境进行充分除湿处理，并且实时监测环境湿度数据，还可以在测试环境中设置湿度自动控制系统。测试人员通过自动调节除湿设备的工作状态，确保环境湿度始终保持在合适的范围内。高电压测试温度也是影响绝缘材料性能的重要因素之一，测试温度过高会加速绝缘材料老化过程，降低其绝缘性能。温度过低则会导致绝缘材料变脆和开裂影响变压器绝缘性能，温度的变化还可能引起测试设备内部电路元件的性能变化，从而影响试验结果的准确性[3]。因此，在试验前，测试人员需根据变压器的绝缘等级和试验要求，设定合适的温度范围。通常温度范围应控制在20～30℃之间。在试验过程中，实时监测环境温度并通过调节空调和加热器等设备，使环境温度始终保持在设定范围内。测试人员还可以设置温度自动控制系统，通过自动调节加热和制冷设备的工作状态，实现环境温度的精确控制。

3.2优化更新高压电气测试

高电压测试是评估电压力变压器设备性能的主要手段，通过设备可以检测出变压器内部存在的安全事故和隐患，为变压器安全运行提供有力保障[4]。绝缘电阻测试是评估变压器绝缘性能的基本方法之一。使用绝缘电阻测试仪，按照规定的接线方式连接变压器绕组与地（或另一绕组），并施加直流电压。绝缘电阻值（R）的计算基于欧姆定律，但实际测量中需考虑温度对绝缘材料电阻率的影响。绝缘电阻值校正到20℃时的值（R20）可通过以下公式计算：当实测温度高于20℃时：R20=AR。当实测温度低于20℃时：R20=A×Rt。其中，Rt是测量温度下的绝缘电阻值，A是温度换算系数，根据实测温度与20℃的差值K（K=实测温度-20℃的绝对值）通过查找表或公式A=1.5K/10计算得出。直流电阻测试主要用于检测变压器绕组的直流电阻，以发现绕组内部的故障，如断股、匝间短路等。测试时，采用直流电阻测试仪，分别测量变压器各绕组的直流电阻。使用双臂电桥（凯尔文桥）或单臂电桥（惠斯登电桥）根据绕组电阻大小选择。测试时，确保电桥平衡，读取稳定后的电阻值。对于三相变压器，各相绕组直流电阻的不平衡率应满足规定标准，通常不超过三相平均值的2%～4%，具体取决于变压器容量。在变压器一次侧加入额定电压，二次侧开路。使用电压表分别测量一次侧和二次侧的电压值（U1和U2）。计算变压比：K=U2/U1，并与设计值进行比较。介质损耗因数测试用于评估变压器绝缘材料的整体受潮与劣化程度。测试时，通过施加交流电压，使用介质损耗因数测试仪，将其连接到变压器的绕组上。施加交流电压，并测量电流的有功分量（Ir）与无功分量（Ix）。计算介质损耗因数tanδ=Ix/Ir，并与规定的标准进行比较。

3.3提升测试人员专业技能与安全理念

高电压测试是电力变压器维护与检测中的重要环节。检测人员通过模拟变压器在实际运行中的高电压环境，高电压测试可以全面评估变压器的电气性能、绝缘强度以及耐压能力，从而及时发现潜在的故障和隐患。这一过程中，测试人员不仅需要具备扎实的电气知识，还需要掌握先进的测试技术和设备操作技能。高电压测试具有较高的危险性和复杂性，测试人员需要掌握高电压测试的基本原理和方法，了解测试过程中安全规范和操作要求。测试人员需要熟悉测试设备使用方法和操作规程，能够准确快速的完成测试任务。测试人员还要具备处理突发情况和应急事故的能力，以确保测试过程安全可控。相关单位可根据测试人员的不同需求和水平，进行高电压测试基本原理和测试设备的操作与维护、安全规范和应急处理等方面有针对性的专业培训[5]。电压比和连接组标号的测量方法主要包括双电压表法和变比电桥法。首先，从高压侧输入适当幅值的单相电压，分别测量高低压两侧的电压值。其次，通过计算变比K=U1/U2，得出实际变比与标准变比的偏差。在此过程中，应使用0.1级高内阻的数字电压表以确保测量精度。连接组标号的测量则采用三相电源法。在高压侧施加适当幅值的三相电压（通常取380V），确保高、低压侧的任一相同名端相连。最后，分别测量高低压各个端子间的电压，并绘制矢量图以判断连接组标号。另一种方法是变比电桥法，它利用标准电压互感器式电压比电桥或电阻分压器式电压比电桥进行测量。这些电桥具备0.1级的精度，并且还应具备连接组标号测量功能。在进行这些测量时，务必注意接线的正确性和接触的良好性，以确保测量结果的准确性。对于三绕组变压器，需要测量高-中、高-低、中-低压间各个分界的变压比。而对于双绕组变压器，则只需测量高-低压间各个分界的变压比。

4结语

综上所述，电力变压器中的高电压试验技术应用是确保变压器安全和高效运行的重要保障。相关单位通过严格控制试验条件和科学应用试验技术以及提升测试人员专业技能和安全意识，可以有效提高变压器的绝缘性能和运行稳定性。同时，检测人员也需要定期对变压器进行维护和保养工作以延长设备使用寿命。未来，随着电力技术的不断发展，高电压试验技术也将不断完善和创新，为电力系统的安全稳定运行提供更加坚实的保障。

参考文献

[1] 周健.基于神经网络和支持向量机的变压器故障诊断和状态评估[D].昆明：昆明理工大学，2022.

[2] 李豪夫.电力系统高电压试验的分析[J].电气技术与经济，2019（2）：19-21.

[3] 馀叔梅.关于电力变压器冲击电压试验方法的若干事项[J].电网技术，1983（2）：63-76.

[4] 陈绥伦.小电感电力变压器的冲击电压试验[J].变压器，1980（2）：32.

[5] 赵莹.电力变压器中的高电压试验技术应用[J].集成电路应用，2022，39（9）：312-313.

[6] 张克琪.油浸式电力变压器数字孪生建模与仿真[D].济南：山东大学，2023.