试论电力变压器高压试验中的关键点

叶吝雄

(广东先达电业股份有限公司，广东 梅州 514011)

1 引言

随着电力系统不断加速发展，我国电力建设得到了本质上的提升，开始形成大容量、高技术的电力体系。上述体系在运行的过程中受不同因素的影响非常容易出现变压器强度降低或老化现象，导致系统安全受到严重威胁。如何把握好电力系统变压器运行状况，对其故障进行预警、分析和对应处理已经成为人们关注的焦点。

2 电力变压器高压试验的关键点

2.1 基础条件

高压试验对环境要求较高，需要从温度湿度、绝缘条件、电压参数等出发实现全面控制，以降低上述因素对试验结果的影响，提升其可靠性和准确性。尤其是在电力变压器高压试验中，更需形成严格试验条件标准，见表1。

表1 电力变压器高压试验指标

2.2 试验关键点

变压器高压试验主要包括绝缘试验和特性试验两大部分。绝缘试验主要是观察变压器的绝缘状况，对变压器的安全系数进行分析，而特性试验主要是分析变压器的高压特性，观察变压器在高压状况下的参数性质，需根据不同试验要求开展对应操作:

2.2.1 试验检验

要针对电力变压器运行情况进行风险因素预测和风险评估，在风险系数基础上做好绝缘指标和特性指标的把握，形成本次试验的关键点，有效查找电力变压器安全隐患；要按照绝缘试验和特性试验需求逐步检查电力变压器装置性能，确定试验操作方案、安全防护装置等是否满足高压试验要求；要对试验工况再次现场确认，一旦出现环境问题应及时停止高压试验。

2.2.2 高压试验操作要点

电力变压器高压试验的过程中应逐步按照设计规范接线，确定无误后方可按照操作要求将调压器调整到“零”位，然后接通电源，直至绿色指示灯亮后按下启动按钮。此时，操作人员顺时针调节调压器手柄，缓慢升压，逐步完成各项试验操作内容。

绝缘试验中先测量绝缘电阻值，通过高压试验装置可以直接读取。与此同时，还需要利用数显泄露电流测试仪测量高压试验中电力变压器的泄露电流，分析在额定工作电压下其是否存在质量缺陷。如高低压状态下的泄露电流存在明显差异，则电力变压器性存在质量缺陷，应进行拆检处理。除此之外，还可以通过局部放电试验检验变压器零部件绝缘效果，测试时直接将工频电压将低到局部放电试验电压，持续10min左右，测量局部放电情况或直接将过电压降低到局部放电试验电压，持续1h左右，测量局部放电情况。

特性试验中则可以先通过双电压表测定工况运行环境下变压器变比，分析接线组别及变电压情况；可以进一步进行交流耐压试验，在前期绝缘试验参数基础上计算电力变压器的集中性能缺陷，并配合介质损耗观察高压试验中变压器性能参数，确定其主绝缘变化趋势。

2.2.3 高压试验结果分析

将采集到的试验数据进行统计学处理和分析，利用历史数据和现阶段运行数据，快速分析电力变压器是否存在质量缺陷。并针对具体问题开展有效处理，防患于未然。若高压试验结果显示电力变压器存在质量问题，仍由试验人员对电力变压器进行进一步拆检，通过实地测量和检修结果核实上述质量问题是否存在，并及时处理，从根本上提升电力变压器使用的安全性、可靠性和有效性。

3 电力变压器高压试验应用与分析

3.1 案例分析

某地区配电网改造过程中需新增1台110kV变压器，其型号为 SZ11-63000/110，额定电压为110±8×1.25%/10.5kV，额定电流为 330.7/3464.1A，联结方式为星形-三角形联结，高压线路端子绝缘水平为LI/AC480/200kV，高压中性端子绝缘水平为LI/AC325/140kV，低压线路端子绝缘水平为LI/AC75/35kV。

为保证变压器改造项目的安全性、可靠性和有效性，安装前人员按照电力变压器检验要求对其零部件情况进行检查和性能测试，显示装置正常，满足高压试验条件。按照GB1094.1标准作为试验准则开始SZ11-63000/110变压器高压试验，按照该变压器的运行环境，本次操作过程中高压试验电压需持续升压到480/200kV，主要测定绝缘电阻值、泄露电流值、局部放电情况等。其操作见图1。

图1 电力变压器高压试验操作流程

测量出的电力变压器故障按照现场拆检要求对电力变压器进行分拆，确定质量缺陷情况，查找对应原因并酌情处理。

3.2 试验结果

按照电力变压器高压试验操作要点完成各项性能测试后，测试结果显示:电力变压器A相绝缘电阻值异常，持续加压后A相击穿，出现放电声，其余相正常。试验过程中对各项数据进行分析发现变压器冲击试验与感应试验结果正常，试验色谱数据存在一定差异，变压器内部油样发生明显转变，这主要是由于A相击穿导致。在进行后续试验的过程中需要依照变压器色谱变化状况实施对应检查，从而 提升故障分析的准确性和有效性，具体结果见表2。

表2 SZ11-63000/110变压器高压试验前后色谱变化(μL/L)

试验结果显示，试验变压器A相绝缘不达标，容易造成变压器安全事故。

到场检查后发现:A相引线靠压板孔根部存在明显绝缘放电痕迹且响应垫块也存在明显绝缘放电痕迹，而A相套管下部其他部分没有明显击穿痕迹。现场拆检后发现:变压器吊芯解体后内部与A相线圈出头线连接的绝缘层明显炭化变黑，与此同时，该部分存在明显绝缘放电痕迹。检查炭化绝缘层处理后露出的内部线圈，其他区域未出现明显异常。

SZ11-63000/110变压器绝缘结构设计过程中高高压绕组内屏线匝绝缘厚度达到1.6mm，组合导线匝绝缘厚度达到1.45mm，线圈出头从根部起每边包绝缘厚度为15mm，并每边加包副绝缘厚度为2mm。系统线圈设计过程中线圈出头对压钉间油隙距离为122mm，线圈端部对压钉爬电距离为258mm。设计参数显示该变压器高压绕组U=121kV。在高压状态下(本次试验高压条件为480/200kV)很容易出现由场内介质不均匀造成的A相绝缘击穿，致使变压器故障停运。

高压试验结果与拆检分析结果一致，本次高压试验有效检测出SZ11-63000/110变压器内部绝缘设计缺陷，降低了电力变压器投入运行后的安全风险，具有较高的实用价值和经济价值。

4 总结

高压试验可以为变压器运行提供准确的数据，确保变压器在正常范围内运行，从本质上提升变压器的安全性、可靠性和有效性，最大限度降低了相关因素对变压器造成的影响。在实施变压器高压试验的过程中人员要对故障问题进行全面分析，结合问题内容及实践经验为变压器运行提供一定的帮助，从而保证变压器能够正常运行。要对故障因素进行实时控制，对故障因素进行预防，从而降低变压器运行风险，提升变压器运行效益。