电气试验在变压器故障分析中的运用

电气试验在变压器故障分析中的运用

罗伟

国网荆门供电公司检修分公司    湖北省荆门市448000 

摘要：变压器是供电网络的重要组成部分，其故障检测、维修是电网运营中的主要工作内容。相关人员应该在了解变压器故障的主要致害因素的基础上，积极采用电气试验进行全方位的故障检测，从而预防并及时处理变压器故障，提升变压器的可靠性和工作质量。通过研究高压试验分析对变压器缺陷故障判定的可行性方案，对变电站电压器进行预防性运维措施，在根据实际情况进行判断，保障变电站站用变的安全运行。基于此，本文主要分析了电气试验在变压器故障分析中的运用。

关键词：变压器故障；故障分析；电气试验

中图分类号：TM41文献标识码：A

引言

由于变压器装置是发电厂中的关键装置，其的运行状况会对供电系统稳定工作产生直接的影响，如不能对造成此装置发生故障的原因加以分析，还会直接影响到电力的顺利输出。为了进一步提升变压器故障诊断的准确性，需要采用电气试验，检测变压器的各项指标，并及时处理发现的问题。

1电气试验的内容

电气试验就是按照标准、规定的要求，对即将投入使用的电气设备和电气系统进行绝缘性能、机械性能及电气特性等进行逐项地实验验证，检查制造安装的电气设备或系统是否存在质量问题，确保安装的电气设备系统能够正常投入使用的试验。目前，针对电气设备开展的电气试验工作，可以主要划分为出厂性、大修性、交接验收性以及预防性试验四大类[1]。

2变压器故障分析

2.1绕组故障

绕组故障通常涉及到短路、绕组接地以及断线故障等，产生绕组故障的主要原因是绝缘构件老化。绕组故障问题主要与变压器制造过程相和变压器运行状况相关。在变压器制作过程中，如果出现压制不紧的情况下，则很容易出现短路冲击问题，致使绕组发生形变，对其绝缘性能构成威胁。而变压器长期运行的状态下，其自身热量持续积聚很可能造成绕组绝缘老化的问题。尤其是长期负载情况下，绕组绝缘老化现象将被加剧。

2.2绝缘故障

绝缘故障主要是由绝缘件和绝缘系统在制造过程中的纰漏造成的。绝缘件往往是纸质材料，如果监控不够严格，其表面往往留有杂物，尤其是金属碎屑影响更大；又或者，绝缘件在应用和生产的过程中极容易吸附气体，从而造成电离现象，当介质热量过高时，绝缘体就被破坏而导致绝缘故障。

2.3变压器内油质问题

变压器内油质改进变压器的故障是由于变压器油的油质下降，造成油粘度上升，介电性能下降，氧化性上升而导致的绝缘性降低引起的。目前减少此类故障的方法是在油中添加添加剂或者使用纳米介电流体。变压器油的选用从矿物油到天然酯。实验证明，高含量的饱和脂肪酸构成的天然酯与传统矿物油相比不易氧化和生成过氧化物，同时其具有高的击穿强度和远超矿物油的热极限[2]。

3电气试验在变压器故障分析中的运用

3.1绕组直流电阻试验

绕组直流电阻试验作为变压器电气试验中的重要项目。在电力设备的预防性检测中，变压器的大修、出口短路和无载开关调节是绕组直流电阻试验的重要项目，在试验过程中，需要对变压器绕组的断胶情况和匝间短路情况等进行有效检测。试验人员需要将对应仪器与变压器进行正确连接，使用仪器检测、计算和记录变压器的直流电阻，并确保试验数据的真实性、准确性。

3.2绝缘电阻试验

这种试验方法在变压器试验过程中将会发挥出较为显著的作用。需要注意的是，为了能够尽量消除不必要的因素对试验的干扰，确保测量结果保持高度精准性，在进行试验时，要对温度以及测量时间进行合理把控。除此之外，还要将温度以及时间调节至固定的参数水平后进行多次测量，将每次测量的结果记录下来，进行整理分析，最终获得故障详情。

3.3绕组变形试验

绕组变形常见的变压器故障，水平轴与纵轴的尺寸变化、位移、扭曲等现象是该故障的主要表现形式。可以采用频响法、低电压阻抗法、电容法等电气试验方法检测绕组变形。其中，频响法有较高的灵敏性，在试验中比较常用。如果频响曲线低频段的波峰波谷发生明显变化，说明电感发生变化，即绕组已经产生整体变形；如果中频段的波峰波谷发生明显变化，说明绕组电容、电感变化，可能存在鼓包、扭曲等变形现象；如果高频段的波峰波谷发生明显变化，说明对地电容变化，绕组存在位移现象[3]。

3.4变比试验

在使用这种方式时，要以变压器为对象进行相关操作，经过一定方式的操作后，变压器的电压会增加至既定的程度，在这一基础上，结合变比值展开检测工作，然后改变条件，每次改变条件后都要统计记录当时的变比值，经过多次条件变更后，将所得到的多个变比值放在一起进行分析，从而得到数值与数值之间的联系[4]。

3.5绝缘油试验

绝缘油可以对变压器内部元件进行可靠保护，但在长期使用过程中，绝缘油的性能、质量会有所下降，因此需要对绝缘油进行有效检测，以确保绝缘油质量符合变压器正常工作的需求。在检测绝缘油时，需要通过电气试验确定绝缘油的含水量、界面张力，确保绝缘油的质量满足实际使用需求；还需要根据绝缘油的性能，检查其在零部件缝隙之间的填充效果。在此基础上，应当配合进行气相色谱试验，并比对气相色谱试验与电气试验的结果，全面测试变压器可能存在的故障

[5]。

3.6短路试验

短路是变压器运行过程中经常出现的故障，变更接线或实验结束时，应首先断开试验电源，放电，并将升压设备的高压部分短路接地。未装地线的大容量被试设备，应先放电再做试验。高压直流试验时，每项试验或试验结束时，应将设备对地放电数次并短路接地。试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，并对被试设备进行检查和清理现场。

3.7高压试验故障处理流程

第一，做好前期准备工作。准备试验安全网，在试验周围设置醒目的标牌，用以提醒行人此处危险。第二，试验过程一般仅靠一个人是无法完成的，因而需要组建试验小组，小组成员中必须要有1位及以上经验丰富的试验操作人员，其主要负责对整体试验工作进行规划，并控制仪器应用的合理性以及规范性。第三，在高压试验开始前，需要检查仪表容量、开关等处，为试验的进行做好铺垫。第四，构建电力故障诊断模型，通过对模型加以分析，能够对电力故障进行模拟，同时也能看到可能会发生的变化，这为试验工作者的后续操作提供了重要参考依据[6]。

结束语

在现代生产中，电气设备的使用频率逐渐增大，这同时也为供电系统带来了较大的压力，其中的变压器可以保证供电安全与稳定，通过对电压以及电流的调整做到对电力能源的稳定输出。但如果在运行过程中，变压器自身存在故障问题，则可能引发一系列安全问题，轻则出现设备受损的状况，重则可能影响安全生产，引发一系列安全事故。为此，需要加强对变压器故障的诊断和预防工作，及时处理相关问题，重视电气试验在变压器故障分析中的运用，为电网的供电质量和稳定性提供保障。

参考文献

[1]许二飞.电力系统电气试验的安全问题及改进策略[J].光源与照明,2021(4):53-54.

[2]陆志航.电气试验在变压器故障分析中的运用[J].电力设备管理,2021(4):65-66,99.

[3]赵武波.变压器常见故障及其主保护研究[J].光源与照明,2021(5):84-85.

[4]郭延平,袁博,郭涛,等.变压器故障分析与检修技术[J].电站系统工程,2022,38(3):79-80.

[5]徐顺丰,邵理超.高压试验中变压器试验问题及故障处理方法探究[J].建筑工程技术与设计,2019(32):2973.

[6]王清宇.高压试验中变压器试验问题及故障处理方法的分析[J].建筑工程技术与设计,2019(20):5183.