电气试验在变压器故障检测中的应用

康金生

（辽宁永安建设发展有限公司，辽宁 沈阳 110141）

0 引言

在计算机技术快速发展的背景下，电力变压器进行故障检测和相关技术也发生了极大变化，提升了电力变压器的故障检测效率。在具体的应用过程中，需要建立相应的故障检测体系对变压器内部故障进行准确预测，才能够提高故障检测的自动化以及智能化水平。

1 变压器概述

1.1 变压器分类

从变压器的构造层面进行分析，主要包括初级线圈、次级线圈、磁芯等部分。根据变压器的应用原理进行分析，变压器设备主要是以电磁感应理论为基础的，可以使电力和磁能有效转化，从而使电能进入到不同的企业或者家庭中。需要注意的是，在电力系统运行过程中，变压器的主要功能是将电力系统的高压电转变为安全电，从而为用户提供用电体验。因此，在电力系统运行中，变压器是重要的核心部件，变压器的质量会对供电质量产生直接影响[1]。现阶段，从国内变压器种类出发进行分析，主要包括干式变压器、组合式变压器、配电变压器等。在这三种变压器中，组合变压器最多。组合式变压器的结构比较简单，并且可以根据电力系统的实际需求进行灵活调整，能够对电力资源进行最大程度的科学利用。但是需要注意的是，在组合式变压器运行过程中很容易出现故障，因此，需要对组合式变压器进行合理应用，同时要掌握组合式变压器故障检测方法，才能够保障电力系统能够安全稳定运行。

1.2 变压器缺陷分析

变压器可以对电压进行灵活调整，能够保证电力系统的安全性。但是在当前的变压器运行过程中还存在一些缺陷，这些缺陷会影响电力系统的运行稳定性，导致电力企业必须花费大量人力、物力、财力对电力系统进行科学维护。目前，变压器缺陷主要表现在以下方面：第一，在变压器的具体运用过程中可能会出现接触不良的问题，导致配电线路中的电流不稳定，从而对用电设备产生影响。第二，在电压器使用过程中材料比较容易老化，影响其绝缘能力。在日常应用过程中如果发生问题会导致电力系统不能正常运行。第三，在实际应用过程中，变压器受质量影响、外在环境因素的影响也相对较大。例如雷暴大风等恶劣天气会对变压器的稳定性受到负面影响。

2 变压器故障检测的重要性

利用电气试验方法可以对变压器进行全面综合检测，及时发现变压器存在的损耗问题，保证变压器可以正常运行。在电力行业发展过程中，为了保证变压器的运行效率，需要利用电气试验方法。在电气试验中需要综合考虑多方面的原因，才能保证试验结果的准确性和可靠性。还要根据相应的操作流程进行严格管理和控制，防止电气试验对变压器产生负面影响。与此同时，在对电气试验方法进行应用分析变压器故障问题的过程中，需要根据电力企业的具体情况以及故障问题提高故障检测效率。这样能够有效防止变压器出现故障，同时能够降低变压器故障维护和检修的成本投入，对减轻工作人员的工作量和工作难度也有积极帮助[2]。

3 电气试验在变压器故障检测中的应用要点

3.1 短路试验

在变压器短路试验过程中，主要是对额定电流条件下变压器短路的损耗以及抗阻电压进行科学测量。利用变压器的短路试验工作可以及时发现变压器在日常运行过程中每一个结构是否存在不足，在具体的运行中，短路故障是不能避免的。如果变压器的设计不能满足相关要求，或者油箱电阻比较大，可能会导致电变压器电路热量比较高，导致变压器出现短路问题。在变压器短路试验过程中，可以对引起短路的具体原因进行准确掌握和检测，为检修和维护工作提供可靠支撑。

3.2 直流电阻试验

在直流电阻试验过程中，需要对绕组接头的焊接质量绕阻是否存在短路问题等进行全面检测。除此之外，还要全面检查电压分接开关的功能区域是否存在接触不良的情况；要对开关与设计区域和应用区域之间的匹配性进行综合分析；还需要对引出线撕裂情况进行全面检测，同时还要完成多根导线绕组撕裂情况的检测工作。在直流电阻试验过程中，如果是对中小型变压器设备进行故障检测，可以直接利用直流电桥法完成检测过程。如果被试线圈电阻大于1Ω，可以利用单臂电桥测量方法完成检测。根据直流电阻试验的相关要求，在630KVA以上的变压器故障进行检测时，对同一分接位置的绕组直流电阻进行检测，要保证最大差值在三相平均值2%以内。

3.3 绝缘电阻试验

绝缘电阻试验主要指的是在绝缘线变压器的调试范围之内开展检测过程。如果直流电压增加，可以利用欧姆定律对离子在电场方向运动的电流进行测试，获取相应的数值。除此之外，还可以测量绝缘电阻，吸收比使用短接绕组引线开展逐一检测过程，能够准确全面地掌握变压器的绝缘能力。从而对变压器是否受异物影响，绝缘性能下降进行准确判断。在利用绝缘电阻试验方法进行检测时，可以对变压器的绝缘层是否存在击穿、破损、脏污等情况进行全面检查，同时能够检测绝缘由的质量。因为在试验过程中绝缘设备存在较大差异，即使在同一电压条件下随着运行时间不断延长，总电流也会出现一些变化。在相同设备使用过程中，绝缘能力如果出现问题，可能会发生异常电流曲线，影响电流的吸收效果，并且总电流会随着运行时间的不断延长而下降。在这种情况下，需要观察数值的具体变化情况，同时对绝缘性能进行科学判断，可以利用绝缘电阻比值表示具体的绝缘性能。一般情况下，电流吸收比指的是60s、15s变压器绝缘电阻比值[3]。要根据具体的情况进行对比分析，在变压器中绝缘能力要大于1.3。如果供电设备吸收比较缓慢，利用吸收比不能显示绝缘介质对电流的吸收能力。相关工作人员需要对变压器绝缘材料进行检查，判断是否存在受潮情况，需要适当延长检测时间，同时对于绝缘电阻比例进行分析，通常绝缘能力比较优良时，检测数值为3～4左右。

3.4 介质损失角正切tanδ试验

在对绝缘性能进行判断时，介质损失角正切tanδ试验方法的应用比较频繁，一般需要在电路中增加交流电压，并对绝缘有功电流分量以及无功分量的比例进行计算。这样才能够对绝缘功率损耗进行全面分析。这种试验方法一般是对变压器的受潮情况、绝缘老化、变压器局部缺陷以及绝缘附着油泥等情况进行全面检测，可以查找具体的故障原因。在实际试验中要利用介质损失角测试仪、西林电桥设备，根据电力设备的实际运行情况以及相应的技术要求试验，获取测量数值。要保证获取的数值在出厂试验数值的1.3倍以内。除此之外，利用对tanδ和外部施加电压，对曲线关系进行观察与分析，可以掌握tanδ变化与电压变化之间的联系，从而科学判断绝缘内部的裂缝缺陷以及分层缺陷[4]。在对介质损失角正切tanδ进行试验测量的过程中，一般情况下会利用正接线、反接线两种测量方式。

4 提高变压器故障检测水平的措施

一般情况下，可以从以下方面出发加强电气试验的管理工作：第一，要根据变压器故障的具体检测需求，构建科学完善的电力系统检修体系。在构建电力系统检修体系时，需要重视变压器作为核心器件对电力系统产生的重要作用。变压器在一定程度上决定了电力系统的运行状态以及运行安全性和稳定性。为了保证变压器能够正常安全运行，必须加强变压器故障检测工作[5]。在这一过程中需要为变压器配备专业设备，提高系统的均衡性。但是因为变压器本身会产生各种故障，影响电力系统的运行效益。因此，需要根据变压器的实际故障内容，以电气试验方法为基础构建完善的电力系统管理体系。要加强变压器日常运行的检修和维护工作，延长变压器的使用寿命。同时可以对变压器的具体运行状态进行实时监控，防止变压器出现异常问题。第二，要加强绝缘电阻检测工作。绝缘电阻是电力系统检修过程中不能缺少的重要元件，也是变压器的核心元件。在绝缘电阻检测过程中要加强线路检查，防止线路存在异物或者老化。除此之外，还要绘制在相同电压下的电流曲线，根据曲线的具体变化程度，可以对变压器是否存在异常问题进行科学判断。因为在变压器故障检修过程中，绝缘电阻发挥着至关重要的作用。因此，在对绝缘电阻进行使用之前，必须加强绝缘电阻检测工作，保证绝缘电阻的整体性能，才允许投入使用，防止绝缘电阻存在问题威胁变压器的安全[6]。

5 结语

综上所述，在开展变压器故障检测工作时，需要根据变压器的具体情况充分发挥电气试验的积极作用，可以利用短路试验、直流电阻试验、绝缘电阻试验以及介质损失角正切试验开展变压器故障检测与分析，准确掌握变压器的具体故障原因和类型。从而采取有针对性的措施排除故障，保证变压器可以正常稳定运行，提升我国电力企业的经济效益。