电气试验在变压器故障分析中的研究

董家盈

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，各行各业对于电力资源的需求也在逐渐增多。变压器能够保证电力系统稳定运行，但是由于变压器运行环境比较复杂，很容易导致变压器出现故障，造成整个供电系统瘫痪，所以必须要对变压器故障进行详细的分析。利用电气试验来研究变压器故障的主要成因，并且进行相对应的解决对策，提高变压器故障的处置效率，保证我国电力事业的稳定发展。

关键词：电气试验 变压器 故障分析 应用策略

变压器作为最主要的输变电设备，在运行的过程中，由于其处于电力系统末端配，所以变压器的整体数量和总容量非常庞大，一旦变压器出现故障，则很容易造成整个电力系统的运行受到影响，所以必须要加强对于变压器运行稳定性进行防护。在对变压器进行故障检查时，最主要的还是应该利用电气试验对变压器故障的成因进行综合的判断，促进变压器的稳定运行。

1 变压器的主要结构

变压器的主要结构包括初级线圈、次级线圈以及磁芯等，利用电磁感应的原理，保证电力系统的稳定运行，最常用的供电装置之一。利用变压器能够保证电力系统稳定运行，具有隔离、变换电压电流、阻抗变换等功能。随着变压器的快速发展，已经逐渐出现了油浸式变压器、组合式变压器、干式变压器以及配变变压器 等不同的类型[1]。

2 变压器主要的故障及原因

2.1 绕组形变故障

在变压器中，如果因为短路电流而导致变压器内部受到冲击，就很容易出现绕组故障。电网中实际运行的电力变压器，经常会因为不同的原因而受到短路电流的冲击，其中最严重的就属于近期短路故障，短路冲击电流能够使得变压器的绕组承受的电动力瞬间升高至数百倍，导致绕组温度急速升高，所以线圈的机械能变弱，引起变压器绕组故障。

当变压器遭遇短路电流冲击之后，很难承受如此强大的短路电动力，所以会产生故障，由于受到短路冲击而引发变速器故障已经逐渐成为主要的原因之一。

在电力系统实际运行的过程中，要想检测短路冲击电流则必须进行离线检查，但是却并不能够灵活地反映出变压器绕组故障，而且准确性也不高，所以这就导致电力系统的稳定运行，存在一定的安全隐患。还有一些变压器的绕组线圈出现比较小的变形时，并没有破坏绝缘 所有的检测都能够正常，这样就导致频率响应法以及“短路阻抗法 ”，均不能够准确地判断绕组存在的故障。而在变压器故障诊断中，通过利用离线吊芯检查的方式，不仅会消耗大量的人力、物力、财力，对变压器自身也会造成一定的影响，所以必须要改进检测方式，通过实时在线准确地判断变压器绕组故障的原因[2]。

2.2 铁芯故障

一般的变压器铁芯都是由非线性铁磁材料硅钢片构成，但是由于硅钢片在交变磁场中的长度会逐渐的变化，所以导致磁质伸缩影响了芯片励磁频率。当硅钢片的磁致伸缩率增大时，铁芯的形变量也会增加，导致铁芯的振动频繁，如果铁芯磁质伸缩变化周期是交流电压周期的一半，所以就会造成变压器铁芯振动频率以100Hz为基础，但 实际上由于变压器铁芯的振动除了有基频振动以外，还包含基频整数倍的高频附加振动信号，导致磁致伸缩非线性以及铁芯内框和外框的磁路径长短存在区别，造成高次谐波分量，导致铁芯振动信号的波形并没有呈现出正弦分布。主要的原因在于变压器铁芯内部的绝缘层破损，或者出现纸板受潮的情况[3]。如果变压器的油箱底部存在大量的油渍，很有可能导致自身的绝缘性能下降，当变压器箱体的金属零件出现脱落时，也会造成硅钢片局部短路的问题，而铁片内部的硅钢片表面，如果出现绝缘漆脱落的问题，也会造成铁芯暴露在空气中，引發变压器故障。

3 电气试验在变压器故障中的具体应用

3.1 电气试验

电气试验必须按照相关流程和相关的规范标准进行操作，充分保证电气试验中的各项电气试验数据真实准确。在电气试验过程中必须要严格按照实际情况来开展对比工作，这样才能够保证对具体的电气试验情况来进行分析，当变压器进行电气试验判断时，也应该及时对变压器的各项数据进行判断[4]。通过恰当的数据分析来发现变压器可能出现的故障问题，对 应问题 及时的排查故障。在电气试验的过程中，最主要的就是对电气试验流程进行全面的掌握，根据电气试验的数据以及存在的故障类型进行综合判断，这样才能够采取 相应的措施解决故障。

3.2 电气试验的判断方式

电气试验的方法可以对变压器内部存在的故障进行判断，并且可以直接对故障位置进行定位。由于在开展电气试验的过程中，许多电气试验的难度比较大，所以并不非常适合开展电气检测，例如短路电气试验、局部放电、电气试验 等，不仅会导致变压器电压容量增长，而且也会导致变压器的等级增加，所以造成电气试验难度也在增加。为了能够更好地应用电气试验判断方法，可以利用色谱分析的方式来保证电气试验结果的准确性，并且制定相对应的电气试验方案，保证准确效率，提高变压器故障检测的效果。

在前期检查的过程中，对电气试验的危险性、严格性和精准性，进行恰当的分析与判断。在电气试验开始前进行积极的准备工作，能够保障高压电气附近的减速范围以及具体的目标控制，例如要事先进行停电通知、保证路障的设置，而且还应该保证试验范围产生的影响降到最低。在对高压电气绝缘电气试验分析的过程中，最主要的就是利用先进的计算技术以及智能专家意见对设备电气试验的全过程进行模拟，保证电气试验方案的精准程度 还应该让负责人员加强安全保障。促进电气试验的各个环节更加的连贯通畅，利用相关的保障来对电气试验进行合理的管束和制约，保证电气试验的安全性和稳定性。在电气试验过程中，为了提高电气试验的安全性和电气试验质量科学合理的法律法规进行指导，这样才能够保证电气试验的过程符合实际操作，对专门的法律法规进行指导，保障工作人员的整体素质和技能符合实际要求，充分认识到安全性的重要作用，才能够保障电气试验的整体效果和整体质量，根据不符合规定的措施进行分析，制定严格的奖惩措施，保证高压电气绝缘电气试验更加的科学规范[5]。

3.3 电气试验的主要作用

通过电气试验检测变压器的过程中，能够对变压器的损耗问题进行分析，有效保障电压器的线路正常运行，如果电力系统中变压器的线路出现摩擦，或者造成变压器内部出现故障而导致内部气体含量增加的问题，也会引发故障。可以通过恰当的电气试验方式及时对变压器故障产生的原因进行分析，明确故障的具体位置，并且对特定的故障点进行处理保证变压器稳定运行[6]。

4 结语

在我国社会经济快速发展的过程中，由于电气设备运行的压力不断增大，所以变压器出现故障的情况也在不断增多，为了能够保障电力系统的稳定运行，就必须对变压器产生故障的具体原因进行定位。通过利用电气试验的方式，对变压器存在故障的原因进行判断，也能够促进变压器正常的进行工作，而且还能够定期对变压器进行维护，提高变压器的使用寿命。

参考文献

[1] 汤晓明.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].科技风，2018（31）：149.

[2] 许强唯，刘军.电气试验在变压器故障检测中的应用[J].电子测试，2018（18）：103-104.

[3] 高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程，2017（20）：46-47.

[4] 秦赫彬.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].智能城市，2016，2（11）：257.

[5] 李洋，李朋，田新，等.电气试验在变压器故障分析的应用[J].通讯世界，2016（13）：151-152.

[6] 龙光权.电气试验在变压器故障分析中的应用[J].通讯世界，2016（2）：268-269.