电气试验在变压器故障检测中的运用研究

蔡怀楠 申武龙

摘 要：近年来，在社会快速发展下，带动了电力行业的发展。现阶段，在进行电力系统建设时，变压器是最核心的电气设备。变压器的健康运行关系着电力系统的安全稳定，而开展电气试验是掌握变压器状态的重要手段。在对变压器进行试验时，主要是从绝缘、温升、直流电阻、电压等方面进行全面的分析和评价。如果发现设备存在影响运行的问题，可以采取有效的措施进行解决或控制，使得设备在运行时能够具备更

加优越的性能。

关键词：高压试验;变压器;故障处理

一、 引言

电气试验工程在该领域专业人士的共同努力下，已经拥有了较为成熟的试验体制，并且也在逐渐完善，为电气试验的顺利进行提供了一定的保障。但是在实际工作中，电气试验过程中的安全措施，对电气试验的开展效果具有一定的影响。

二、 电力变压器电气高压试验的具体内容

作为电力系统的常见设备，电力变压器拥有区别于其他设施设备的特性，需要试验人员具有较高的专业技能。电力变压器的稳定性和安全性直接决定其功能和作用的发挥。电力变压器电气高压试验要包含繁多的检测内容。检测内容分为例行试验、型式试验、特殊试验三类，具体试验项目：电压比与联结组标号检定试验、绕组电阻测量试验、绝缘电阻试验、介质损耗试验、工频耐压试验等。随着电力变压器容量的不断增大，电气高压试验对于电力变压器性能检测更加意义重大，除确保電力系统的正常运行外，还能有效延长变压器的使用寿命和降低系统故障的出现频率，对电力行业的持续发展大有裨益。

三、 变压器试验的故障分析

（一）绕组故障

变压器电气实验中绕组出现故障是常见问题，绕组出现故障会导致变压器漏电，给实验操作人员带来安全隐患。变压器试验过程中出现短路问题的主要原因就是绕组故障，通常是由于变压器发热异常导致，这在一定程度上会导致变压器绕组的绝缘损坏，影响变压器正常运行。

（二）环境温湿度对绝缘电阻的影响

绝缘电阻试验是变压器高压试验的重要内容，也是问题频发的一个环节。其中，温度与湿度的不良影响最常见，这是因为变压器绝缘体对温湿度十分敏感。特别是环境温度，温度的变化会引起离子的运动速度变化，进而引起绝缘电阻值的降低或升高。一般情况下，如果其他试验条件不变仅有环境温度在不断升高，则会加快绝缘内部离子、分子等的运动，且温度越高运动越剧烈，如此变压器绝缘电阻值随着绝缘电阻极化效果的增大而降低，期间绝缘体中的杂质也会随之溶解，从而进一步降低电阻值。如果环境温度在常温下绝缘体表面会有凝结物的生成，加之表面污浊会降低变压器绝缘阻值，显然温度无论高低对变压器绝缘电阻试验都有不良影响。当环境湿度过大时，绝缘层中的水分会受到电场效应的影响而携带正电荷。若变压器此时为正极性电压水分子，则会因排斥作用向绝缘表层靠拢，导致绝缘体受潮并降低绝缘阻值;反之，水分子会逐渐靠近变压器影响泄漏电流的测量。

四、 高压试验中变压器试验问题及故障处理方法

（一）绕组变形试验异常及其处理

变压器发生近区短路时往往伴随着巨大的短路电流和电动力，引发绕组变形等机械损伤，进而造成局部放电、匝间短路、绝缘损坏等，对变压器具有较强的破坏力。在严重情况下，经绕组变形测试仪测试后通常会发现绕组波形与出厂波形存在较大差异。究其原因，可能与绕组设计制作有关，如材料强度不足、缠绕不紧、加压不均以及干燥不够等，也可能与运行有关，如出口短路频繁相互干扰或期间发生倾斜、碰撞等。对于此类问题可以采取如下措施：（1）提升绕组的承受能力，即选用的绕组需满足加压均匀、缠绕紧致、同心度偏差处于允许范围内等质量要求，并严格进行抗短路、绝缘性等性能检验，保证达标后方可使用;（2）注意保持垫片充分干燥，遵守操作规程，尽可能地减少绕组变形和变压器短路风险。

（二）提高变电器试验水平

想要保证变压器电气试验的稳定性，必须全面提高试验操作人员的心理素质，分析试验中变压器可能出现的故障以及影响试验结果的因素，并制订预防措施，从而降低试验过程中问题出现的概率。此外，试验操作人员要严格按照试验流程操作，保证试验过程的合理性，密切关注变压器设备在试验中的运行情况，确保变压器试验的安全性、可靠性。

（三）直流电阻异常及其处理

如果在变压器直流电阻测试中出现三相不平衡率超标的问题，可重新接线对其中的任意两相测试作对比，判断是否与测试线有关。同时，考虑充电时间是否足够，排除人机误差后，检查套管引出线与将军帽是否连接氧化不牢，随后根据实际情况解决问题。如果测试结果与以往数据偏差较大，可开展分接开关试验，并检查是否为焊接不良所致。如果任意两相直流电阻突变无规律，原因多为分接开关脏污或存在油膜等。此时，可来回多次切换分接开关，并妥善加以清理解决问题。如果某相数据小于历史数据，除了仪器与人为原因，便是匝间短路造成的，只需进一步检查解决问题即可。

（四）接线处理问题

接线处理是试验操作人员会经常遇到的问题。为确保接线准确，相关人员必须按照试验操作规范严格制订管理办法和操作方案，正确检查处理电气高压试验过程中相关设备间的接线，确保精确度，且试验线路接好后还应进行自检、互检避免接线失误引发事故。

五、 结语

在开展变压器的高压试验时会遇到各种各样的试验问题和故障，要想有效处理这些问题和故障，需深入分析原因，制订针对性的解决措施。在电力系统中，变压器的运行质量将直接影响整个系统的运行安全。因此，企业应当定期对变压器开展预防性试验以掌握其状态，同时，对发现的问题立即制订整改措施，防止因处理不及时导致扩大损失，必要时可应用在线监测手段实时监测变压器状态，以减少变压器停电带来的影响。

参考文献：

[1]袁平.影响变压器试验主要因素及故障分析技巧[J].科技与创新，2017（21）：99-101.

[2]汤玉龙，徐冉冉，王杰.电力变压器电气高压试验技术要点[J].建筑工程技术与设计，2018，（26）：214-216.

作者简介：蔡怀楠，申武龙，国网哈密供电公司。