电力变压器的电气试验与继电保护研究

唐琪 杨昊霖

国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 江苏 盐城 224000

引言

人们生活水平的不断提高，社会科技的进步，都在加大社会上的用电量，这也促使了我国电网规模的不断扩大。而针对很多高电压和超高电压的交流电和直流电输出行为往往会对继电保护提出较高的要求。由此可见，在电力变压器中，继电保护装置的完善是至关重要的。通过机电保护装置的完善，进一步减少故障问题的出现，也为我国电网在今后的持续稳定发展夯实基础。

1 电力变压器的结构分析

一般认为，针对当前的用电情况，不同的人便可以结合自身的实际设备需求来选择与之对应的变压器。但是从变压器的本质来看，却也都是相同的，都是由线圈和磁铁组成的。只是变压器的内部组件位置关系会存在差异。而针对变压器的内部组件位置关系差异也可以将变压器分为两类。其一是芯式变压器，其二是壳式变压器。首先从芯式变压器来看，芯式变压器的内部结构往往相对简单，且铁的含量是比较低的，当然所具备的功能也是比较简单的。其次从壳式变压器来看，相对于芯式变压器壳式变压器要有着更为广泛的应用。那么在壳式变压器的结构组成中主要包括了以下6个方面：①器身。壳式变压器的器身一般会由绝缘部件和铁芯两个方面组成，并同时包括一部分电线；②调压装置。壳式变压器的调压装置由开关和调价部件组成；③壳式变压器的降温设备与油箱；④壳式变压器保护装置。一般认为，针对不同设备在器件上的差异，以及使用需求的差异，保护装置的配备也会存在差异，还需要具体问题具体分析；⑤绝缘套管；⑥铁芯[1]。

2 电力变压器故障以及电气试验分析

2.1 电力变压器故障问题分析

从电力变压器的故障来看，声音异常是最为常见的故障之一。其表现主要体现在电力变压器实际使用的过程中，由变压器发出不均匀的声音。届时，工作人员便可以判定电力变压器出现了故障问题。同时，工作人员也能够结合异常声音来对故障的位置进行确认，使其在更短的时间内解决故障问题。当电力变压器出现声音异常故障后，电网大都会处在一个较高压的状态中，从而导致了电力变压器的声音变化。因此，就需要工作人员针对电力变压器进行电压测试。期间，如果电力变压器的电流和电压并没有出现异常问题，工作人员便可以将工作的关注点转移到电力变压器的内部螺纹是否松散、变压器断层是否出现异色和异味等方面。或者是对焦电力变压器的水管，检查电力变压器的水管是否出现了破裂，从而导致了水分进入到电力变压器中，给电力变压器的绝缘性能造成了负面影响。此外，工作人员还需要针对电力变压器的温度进行检测。一般认为，如果电力变压器的温度超过了10℃，或者是在超过10℃后仍处于不断上升的过程中，那么工作人员便可以判定电力变压器的内部存在故障问题，并且很大概率是因为电力变压器的冷却装置不运行导致的，工作人员便需要对电力变压器的冷却系统进行维护，从而保证正常的降温。

2.2 电力变压器电气试验

一般认为，在电力变压器的电气试验中，主要体现在3个方面，即绝缘试验、耐压试验和气体中继试验。过程中，工作人员通过绝缘测试工作的展开，也能够为后续的其他测试工作夯实基础，保证后续其他测试工作的安全性。之后再针对电力变压器进行一次测量和二次测量，把握其中的电阻情况，初步对故障问题进行判定。但是在这一过程中，也需要工作人员始终确保电力变压器绝缘装置的强度，从而防止发生泄露和损伤。

2.3 电力变压器绝缘油试验

一般认为，变压器的油箱内主要是变压器油。变压器油在电力变压器中的作用主要是绝缘、冷却、测量以及针对铁心和绕组件进行保护，从而防止绝缘材料出现氧气腐蚀问题。同时，通过电力变压器中的绝缘油，也能够进一步强化电力变压器内部的绝缘功能。一般认为，变压器油所具有的绝缘强度是要明显高于空气的绝缘强度的，从而针对电力变压器内部每个方面的绝缘强度都能够达到提升作用。

2.4 电力变压器绝缘电阻检测

与其他的预防试验项目相对比，绝缘电阻的测量是最为简单也是最为方便的。通过绝缘电阻的测量能够进一步把握电力变压器中的绝热度、过热程度、老化程度以及水分程度。同时，通过电力变压器中的直流电阻也能够在依托于导线和绕组内电线的基础上开展检测工作。

2.5 电力变压器交流耐压试验

在电力变压器交流耐压试验的过程中，工作人员首先需要在具体的规则指导下进行布线操作，以此来提高布线的安全性和准确性。同时，工作人员也需要针对布线问题进行详细且综合性的检查，以此来保证控制箱内电压调整器的规范性，使其位于零的位置。过程中，工作人员也需要准确把控变压器的旋转速度。之后，再结束了电力变压器的试验工作后，再借助高压电测量仪来对电压进行及时调整，以及保证电源能够迅速断电。最后，工作人员还需要在控制箱和电源变压器的引入线中进行及时解冻处理，从而更有效地消除其中存在的安全隐患[2]。

3 变压器继电保护的基本要求

3.1 选择性

一般认为，在电力变压器的内部如果出现了电路短路问题，就需要工作人员及时对继电器保护装置的故障部分进行切断，防止故障的扩散。

3.2 速动性

针对电力变压器继电器保护装置，电力企业和工作人员需要保证有着较快的出口速度，以此来在实际发生故障问题后，对其及时处理，从而降低维护工作的时间成本以及工作量，并同时减少企业的经济损失。一般认为，如果电力变压器处于高电流运行或者是低压运行的过程中，往往会对电力变压器的寿命产生负面影响。此外，如果母线的电压值低于有效值，或者是发电机、变压器的内部部件出现了损坏问题，也会直接对通信系统造成干扰。届时，就需要保证继电器装置的出口速度了，从而有效降低由于故障问题带来的负面影响。

3.3 可靠性

一般认为，可靠性是继电器保护装置运行的基础。在电力变压器中如果出现了故障问题，处于继电器装置保护范围的设备便能够及时切断线路，从而对故障的发生范围进行控制，防止故障的扩大。

4 电力变压器的继电保护措施

4.1 差动保护

一般认为，电力变压器继电保护措施中的差动保护主要是针对电力变压器的实际高电压和低电压电流问题来对电力变压器的出口线进行保护，以及对绝缘管道进行保护，达到电力变压器旋转保护的效果。

一般认为，在电力变压器正常动作的过程中，差动继电器的电流和双方变压器的第二次电流之间是不存在差异问题的。无论是差动继电器，还是继电器保护都不会启动。而如果出现故障后，但是故障的段落不是继电器电流异常导致的，那么继电器则会针对故障的设备进行切断，避免联系。但如果是变压器的两边都出现了断路器问题，则会针对故障问题来发出操作信号，从而精准对焦故障问题，把握故障问题的类型、位置和成因，加速故障问题的解决，更好地保障其他电气设备的运行，避免造成更为严重的安全问题。

4.2 过电流保护

一般认为，电力变压器中的过电流保护主要是针对企业和辅助静态保护来进行的预备保护。在过电流保护的过程中，能够更有效地对焦段落外部位置的过度电流问题。并结合其中存在的差异情况来选择与之对应的保护方法。同时，结合变压器的实际情况，也能够进一步优化变压器的灵敏度和选择性。此外，在过电流保护中，也需要对激励磁铁保护进行应用，以此来防止出现磁铁过电流问题，避免电力变压器的绝缘恶化，进一步延长电力变压器的使用寿命[3]。

5 电力变压器电气试验的优化处理措施

5.1 全方位提高变压器电气试验的水平

一般认为，在电力企业运行的过程中，电气试验是十分重要的一项工作。但是针对我国目前电力企业电气试验的是情况而言，首先工作仍是要进一步提高电气试验的水平和效果，确保电气试验工作的展开能够切实达到预期中的电气试验目标。同时，针对电气试验的工作人员，在开展电气试验工作时，也需要不断丰富自身的方法，以及丰富自身的知识储备，掌握包括超声波法、脉冲电流法等多种变压器的故障检测技术。同时，在针对各项技术手段时，电气试验工作人员还需要树立辩证思维，能够清晰地认识到不同方法的适用性与优缺点，以此来结合当下的实际情况和实际需求选择最为正确的方法。例如，相对于超声波方法，脉冲电流方法虽然能够更好地应对一些突发性的问题，但是却无法实现在线检测。因此，就需要电气试验的工作人员结合情况来选择方法。此外，在电气试验工作人员进行实际的电气试验操作时，也需要树立标准意识和规范意识，要能够明确电气试验过程中的标准、规范和流程，针对电压、电流等问题进行控制，针对电气试验的持续时间进行控制。同时，在电气试验的过程中，工作人员还需要切实把握好变压器的实时状态，保证试验监督工作的落实，能够真正发挥出作用，从而在此基础上来提高我国变压器电气试验的水平。

5.2 加速观念意识革新，完善变压器的日常维护

在电力系统变压器电气试验的过程中，企业和工作人员还需要加速自身的观念意识革新。在针对变压器设备问题时，不仅仅是要做好变压器的安装、变压器的维修，更要做好变压器的日常检查。变压器的日常检查是故障问题早发现、早反馈、早处理的关键。在日常检查的基础上，也能够帮助企业和工作人员对焦当下变压器的真实状态，从而完善后续的变压器管理方案。过程中，企业和工作人员首先是需要针对变压器油的冷却系统进行日常的维护与检查；其次则是需要对焦变压器的散热器问题，对散热器的清洁度进行检查。包括观察散热器中是否存在污垢问题、是否存在淤泥问题、是否存在锈渍问题，避免散热器清洁问题对散热器散热效果的影响，以及针对散热器的清洁问题，做好清理维护。

5.3 明确人员主体作用，强化试验人员的培训教育

在电力系统变压器电气试验的过程中，电气试验工作人员是至关重要的。电气试验工作人员所能够发挥的作用是主体作用。因此，就需要电力企业进一步提高自身的人才意识，完善人员的管理工作。工程中，尤其是针对当前电力领域不断发展的局面，应当组织工作人员参加一些电力设备的发布会，了解一线的电力知识和电力技术，并在企业的内部同步进行培训[4]。

4 结束语

综上所述，在我国电力事业不断的发展的过程中，如何保证用电的稳定性和安全性是首先要解决的问题。对此，就需要电力企业做好电力变压器的电气试验工作和继电保护工作，减少故障问题的发生，保证用电的安全性。