电气试验在变压器故障分析中的应用

闫鹏飞

山东送变电工程公司

电气试验在变压器故障分析中的应用

闫鹏飞

山东送变电工程公司

伴随着我国的发展，电力的需求越来越大，刺激了电力的发展。现在的人们对于电力的要求越来越高，尤其是在变压器方面，变压器的运用是是电力系统之中最主要的组成部分。它与其他电力设备相比之下，发生故障的几率相对较小。但是一旦发生故障，需要确切的进行判断，判断故障的类型，以便使用恰当的措施来解决问题。本文是针对变压器以及常见故障分析，对于缺陷进行讨论，还对电气试验数据判断变压器故障的措施进行描述。

电气试验；变压器；故障分析

1 变压器故障处理必要性

近年来，电力科技水平不断提升，电网调度系统所配备的专用电力设备更加多样化，35kV变压器是未来电力工程改造不可缺少的装置。从实际应用情况分析，35kV变压器所设定的功能类别较多，适应了大范围电网操作模式运行要求，从而促进了35kV变压器的普及应用。变压器是一种静止的电气设备， 会受到电场的作用、导体发热的作用、机械力损伤、化学腐蚀作用以及大气条件的影响等，在这些外界因素的影响下，可能逐渐产生缺陷，甚至发展为故障，而电气试验是能够保证电力变压器安全运行的重要措施，对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用。

2 变压器故障分析的直观判断方法

电气工作人员对变压器进行巡查过程中，一个有经验的工人可以通过对声音、振动、气味、变色、温度等现象的微小变化，就可以判断变压器的运行状态，对故障进行预测，然后进行综合分析，对变压器的运行状态做出最后判断。

2.1 听变压器运行的声音

电力变压器正常运行过程中，电流通过铁心产生交变磁通就会发出嗡嗡的有节奏的电磁声，声响的大小和运行电压和负荷电流的大小成正比。如果声音的节奏、频率和音量发生改变，电力变压器内部可能出现了故障。

2.2 外观判断变压器的油温、油位

电力变压器的油位和油温异常会造成电压器故障。如果变压器内的油标管油位出现大幅度地波动，就反映出电力变压器的油温出现异常。油温不正常可能是电力变压器的冷却器出现损坏，冷却器不工作，变压器内部温度必然升高。油位不正常有以下两种原因造成，电力变压器的运行温度过低或出现油气渗漏，液位波动大；电力变压器长时间运行，油标管内会有少量空气，空气下沉后占据一定的体积，采用真空注油法以排除绕组中的气泡。

2.3 颜色、气味发生变化

套管连接端部发热氧化，局部颜色变深。放电挥发出臭氧气味，继电器内有气味，可能是由于过热引起的。这些表观现象，通过仔细观察，可以判断出变压器的初步故障。

3 电气试验在变压器故障分析中的应用

3.1 绝缘油试验

进行绝缘试验，变压器是电力系统装置，容易发生漏电，因此变压器必须进行绝缘性测验。绝缘油优点如下：(1)流动性强，可以实现其他绝缘材料不能发挥的优势。变压器里的油箱发挥的是绝缘功能。(2)分子间距离小，能隔绝空气，外界空间潮湿也影响不了设施材料使用期限。(3)油温、油位的变化能直观反映变压器的运行情况。绝缘油试验是针对外观的观察，测量内容有：油中空气含量、水含量、水溶性酸pH值、酸值、油空界面张力等。绕组绝缘测试，测试内容为高压绕组测试和低压绕组测试。

3.2 变压器直流电阻试验

直流电阻就是元件通上直流电，所呈现出的电阻，即元件固有的，静态的电阻。变压器直流电阻测量是变压器试验中既简便又重要的一个试验项目，能有效的检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无断路、接触不良以及绕组有无断路现象。试验规程规定预防性试验中，1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的2%(警示值)，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%(注意值)；1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%(警示值)，线间差别一般不大于三相平均值的2%(注意值)。

3.3 电气试验判断法的运用

平常来说，电气试验可以准确的判断处变压器的内部潜在性的故障以及缺陷。但是在具体的试验之中，比如说局部放电试验，短路试验，交流电实验，空载等项目中，难度较大，会增加负担，需要注意方法。这项试验项目的复杂性和难度会随着变压器的电压容量的增加以及变压器等级的增加会增多更大的难度。在一些试验研究之中，色谱分析会使得结果更加好，对于有针对性的制定试验方案，减少了不必要的电气试验，提高一些准确率，可以有效地判断内部故障的效率，进而进一步加快事故的处理。

3.4 油中色谱分析法

(1)特征气体组合法。对于正常运行的变压器，由于油和绝缘材料的缓慢分解和氧化，会产生少量CO2、CO、H2以及微量的低分子烃类如CH4、C2H6、C2H4和C2H2等气体，但其含量与故障产生的气体量相比要少得多，这为识别故障下特征气体的明显增长提供了有利条件。当变压器内部出现故障时，主要原因是绝缘油和固体绝缘材料中的热性故障(电流效应)和放电性故障(电压效应)，此时，与故障性质密切相关的特征气体含量明显的增加。

(2)三比值法。通过故障气体的组合特征虽然能对产生的故障性质和类型作出推断，但对介于两类型之间的故障则不易掌握。因此，还需要考察它们从数量上的比例关系，这种方法称之为三比值法。

综上所述，伴随电力的发展，对于电力的要求越来越严格，需要进行准确的判断。这之中变压器是对供电来说必不可少的装置，对于电力起到了很重要的作用。然而在供电过程之中，变压器是存在很多的缺陷以及不足，这些会导致变压器不能正常工作，因此为了使得变压器的问题少出现，减少企业的损失，进行判断必不可少。

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