变压器试验的研究与分析

宋杰

[摘 要]：变压器在生产以及使用过程中会出现一些小的问题，因此就有必要对各个细节进行试验分析，这样可以验证是否符合相关的标准和要求，还能发现其中存在的缺陷，通过发现问题继续提高生产工艺，保证设备的安全运转。

[关键词]：变压器 试验 方法 结果分析

一、变压器试验的方法

1、试验方法的分类

（1）、变压器耐压试验

变压器耐压试验也被称为绝缘试验，具体的分类包括了外施耐压、冲击耐压以及感应耐压等。外施耐压试验指的是对变压器进行一分钟左右的高压试验，用来测试不同的绕组之间以及绕组和接地之间的绝缘性能，这是作为考核主绝缘性能的主要试验之一，因此适用于全部绝缘的变压器。冲击耐压则分为两部分，一是雷电冲击以及操作波的冲击，前者包括了全波和截波冲击，这几种试验一般都是交替进行的，因此，包括了一个截断用的装置。最后的感应试验则指的是利用高压绕组的开路，对低压侧加100～250Hz的电压的耐压性试验，由于频率高，因此可以测试变压器的纵向绝缘能力。

（2）、变压器冲击试验

对于新投入的变压器，需要进行一定的冲击试验，用来确保安全性，冲击试验一般指的是空载状态下的全电压冲击试验。其目的包括：检验变压器的回路绝缘是否完好，是否存在缺陷，若有缺陷就会被电压击穿；检验变压器的差动是否保护的很好，励磁涌流的衰减时期一般会造成误动，使变压器不能正常运行；最后可以用来考察变压器机械方面的强度，如果出现异音，就应该马上停止操作。

（3）、变压器空载以及短路试验

空载试验是在变压器空载运转的情况下测定其电流以及损耗状况，空载试验可以在变压器任何一面进行，一般情况选择将额定的电压（正弦）加在低压的线圈上面，而高压的一面则是开路状态。短路试验的操作方法一般是将高压一侧的线圈接在电源上，而直接短接低压一侧的线圈，由于短路时的阻抗非常小，要避免过大的短路电流造成变压器损坏，就需要在低电压情况下进行试验。

2、不同实验产生的不同影响

（一）、耐压试验的影响

耐压试验进行时要求在电源的电压达到较低值时才可以合闸，试验电源的电压在40%左右时，升压的速度可以自主掌握，而一旦达到了规定的电压时，就必须迅速切断到20%左右。由此可以看出来，耐压试验会在测定击穿电压时造成测量值的不确定以及测量值的偏低，得不到准确的结果。

（二）、冲击试验的影响

冲击电压试验是在全电压的情况下进行冲击试验，过电压的幅度可以达到4倍左右的相电压，电流值一般会在很短时间内达到6～8倍的额定值，而且励磁涌流的衰减速度特别快，在1s以内就可以降低到0.5倍一下的额定电流值，因此，这种试验往往测定出的击穿电压值较高，时间段，电压高造成测定时不好把握一瞬间的电压值。

（三）、空载及短路试验影响

空载试验是为了测定变压器在空载运行时的电流值，为了很好的测定出损耗随着电压的变化情况，就必须控制外部施加的电压值，这也就可以在很大程度上更详细的测定出击穿电压的准确值，虽然耗时较长，但是可以有精确度的保证。短路试验大致也相同，电流值一般控制在0.1～1.2倍的额定电流之间，由于外施的电压值不高，因此可以在试验中慢慢的调节电压值，拥有一定的准确度。

3、现状调查

参考了相关的电力资料以及调查分析后，笔者了解到，我国的大部分电力行业，特别是相关的安装、供电系统都是采取的短路或者空载试验方法来测定击穿电压的准确值，同时还会在此基础上参考变压器油的击穿电压的具体试验方法，在此基础上忽略DL/T429—1991方法的某些注释内容。

二、变压器的电气试验

1、电气试验的分类

1.1、直流电阻实验：变压器直流电阻实验主要是用来检查内部引线、导线以及焊接、断股、接头等部位的质量问题。更重要的是用来判断直流电阻的平衡问题以及调压开关的档位是否有效。这类实验关系着变压器能否安全运行。一般情况下实验各相的测得的差值小于平均值的2%，各线的实验结果差值不小于1%属于正常范围。

1.2、绝缘油实验：绝缘油的作用是为了冷却、绝缘和灭弧，在变压器运行中会受到各种因素的影响（包括高温、氧气、湿度、电场等），这些都会导致绝缘油的性能降低，使之不能完全发挥自己的作用，因此需要对其进行一些实验。例如一些介质损耗、击穿电压实验等，其有效性主要受到自于送检、化验等过程中分散性影响。

1.3、吸收比实验、绝缘电阻和计划指数实验：绝缘电阻、极化指数或者吸收比能够很灵敏的检测出变压器内部的绝缘情况，还可以检查出整体的受潮情况、部件的脏污或者受潮和贯穿性的缺陷（如变压器内部有金属接地、瓷件出现破损、引线接壳等）。为了避免绕组上面电荷对实验结果造成影响，需要在测量之前将外壳和绕组短路以充分放电，时间不得少于2分钟。一般符合要求的实验标准是：绝缘电阻大于出厂时的实验值的70%；吸收比在10～30摄氏度的条件下不得低于1.3；极化指数大于1.5.

1.4、交流耐压试验：这种试验是检验变压器最为直接和有效的手段，很直接的就可以发现变压器绝缘部分中存在的一些缺陷，譬如：主绝缘部分受潮、绕组出现松动、引线的距离不够、绕组的绝缘部分含有杂质以及油中出现气泡或者杂物等，交流耐压实验在这方面的检测能力十分突出。

2、电气试验的重要性

2.1 在变压器调试好了之后，投入运行之前，电气试验的主要目的是为了验证变压器从出厂以后，在运输、安装以及调试过程中质量是否保证的很好，电气试验是这些数据分析的主要依据之一。

2.2、多个不同的电气试验结合在一起，同时进行，可以将多种数据有效的结合在一起，提高结果的准确性。

2.3、局部的放电测量一直以来都是诊断变压器故障的利器，这些方法在不断地发展与拓展中，随着技术的不断进步，电气试验在提供可靠供电、及时准确的判断变压器故障方面等方面的作用已经越来越明显。

三、总结

通过不同试验测定变压器油的击穿电压，可以发现，影响测定值的因素包括很多，原因较为复杂，需要进行一定的试验方法改进，统一确定试验的流程，合理、正确的处理分析试验数据才能更进一步的提高试验结果的准确度，最终才能得到最可靠的结果。

参考文献：

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[2] 何宏群；；油中溶解气体分析值得注意的问题[J]；变压器；2001年03期

[3] 周惠黎；；高压试验厅的电气安全设计[J]；低压电器；2008年06期