电气试验在变压器故障分析中的运用

彭紫楠

摘要：伴随着全国电网建设规划的扩大，电力工业快速发展。与此同时，随着变电站规范的逐步完善，如何处理变压器的故障，保持变电站系统的稳定运行，成为变电站工作者必须关注的问题。本文结合变压器运行的实际情况，提出变压器常见的故障类型，对不同故障类型的检修方法进行深入探讨，加强变压器应急抢修。旨在提高变压器的检测与维护水平，保证其稳定和安全，这是电力工业发展的有力保证，希望能为电力工业的发展提供有价值的参考资料。

关键词：变压器;故障类型;检修方法

1.电气试验在变压器故障分析中的重要性

电能作为人们日常工作生活中必的重要资源。在中国，较为常见的发电形式為火力发电、风力发电、水力发电、核电等，而在电能生产环节，其安全性便关系到全国人民的生命财产安全。变压器电力传输过程中重要基础设备，在使用过程中的稳定性显得尤为重要，而在使用过程中，对变压器进行电气试验成为了电力部门日常工作中的重点。电力系统安全的主要设备，对电力正常供电起着重要的辅助作用，但若变压器在运行过程中出现问题，直接导致电力系统供电质量问题，因此需要加强电气试验在变压器故障分析中的应用研究。

2.电气试验在变压器故障分析

2.1故障诊断的标准化

针对变压器的故障诊断问题，一直在进行着实验研究。伴随着科技的进步和水平的提高，变压器诊断技术也在不断地改进和完善。然而，由于诊断方法各不相同，在业界尚无统一的标准来实现故障诊断的标准化。诊断过程中得到的在线检测数据与离线历史故障数据不完全一致。变压器在实际负载过程中，受到环境温度、风噪雨水环境等一系列综合因素的影响，数据误差较大。所以不能将离线标准作为在线检测诊断标准。

2.2绕组故障

在变压器内部有绕组及铁心故障。绕组故障多为功能性故障，常需停机检修。变压器绕组因散热不足或散热系统失效而局部绝缘失效，变压器系统整体负荷增大，油路堵塞同样会对绕组线路产生影响。变压器因设计问题或安装问题而引起内部线路的电磁影响、电磁干扰等，如果长时间不加处理而导致绕组运行时温度升高，也会产生隐患。

2.3绝缘套管故障

变压器绝缘套管故障根据其发生位置而定。变压器工作时，绝缘套管保护变压器出口，保护油路。大多数的绝缘套故障是由于外部绝缘套管开裂，影响使用功能，造成高、低两组引线短路或引线穿入变压器外壳接地，绝缘套管发生故障会影响变压器的正常运行，严重时会引起变压器故障。保温原设计环节的绝缘结构设计不合理会在使造成套管温升严重、套管开裂等问题，影响运行安全。由安装、调试、养护时因人为操作不当，也会造成套管内壁残留过多的油、尘，变压器长时间在污染状态的情况下运行，增加其故障的风险。

3.电气试验在变压器故障分析中的应用

3.1直流电阻试验

DC电阻是变压器元件接上直流以后出现的电阻。直流电阻实验就是对变压器电路中的电阻进行测定。通过对变压器直流电阻实验的分析，可以很好地判断变压器内部导线存在问题，导线接触的部分是否安全，同时也能有效判断哪部分出了问题。电气试验中最简单的实验是变压器直流电阻实验，但是这个实验更重要。在进行直流电阻测试时，必须严格按照专业操作进行实验，确保在直流电阻测试中，测试电阻表的测试线与变压器线圈的出线端正确连接。

3.2绝缘油测试

油的绝缘性质比较的高，而且属于液态的油没有固定性具有流动性，完全可以在变压器中流动。油品密度大于空气密度，能有效地将变压器内部的空气排出。气体及绝缘油的优点比其它绝缘材料更优越。将优质绝缘油涂于变压器内部，有效地防止了空气进入变压器，保护其它元件，防止变压器被空气氧化，延长使用寿命。为确保绝缘油质量，满足变压器运行要求，需进行试验，综合各种试验数据，最终确定绝缘油质量，坚决杜绝使用劣质绝缘油。

3.3短路试验

变压器短路试验是用来测量变压器在额定电流下短路引起的损耗和阻抗电压，不是电源侧的绕组需要人为的进行短路。利用变压器进行短路试验，可以及时发现各结构的缺陷。在变压器运行中，短路故障是一个不可避免的问题。变换器油箱的设计与实际操作不符。如油箱电阻太大，变压器部分电路会过热，造成短路故障。变压器短路试验后，可发现由于漏磁引起的变压器损耗过大以及变压器局部发热等一系列问题，为变压器短路故障的维修和检修提供了有效的帮助和较科学的依据。

3.4电力变压器绝缘试验

电力变压器的绝缘试验不能盲目进行，必须了解具体情况后进行试验。根据试验性质及试验范围对变压器绝缘进行分类。前者必须注意电压控制，避免电压过高。进行这种试验不会对仪器造成不良影响，推荐使用。负责变压器绝缘试验，收集试验数据，记录试验过程中的物理现象，借以专业知识和工作经验，作出科学判断，判断设备的绝缘性能。通过绝缘试验，可以找出变压器潜在的缺陷和隐患，在试验过程中可以确定时间，在试验结束后要再次进行鉴别试验，以保证测试结果的准确性。

3.5绕组的频响分析

对于绕组特征图谱测量而言，主要是通过绕组频率响应分析法来加以实现，利用绕组扫描响应曲线与原记录之间的差异，准确判断变压器绕组的真实情况。主要是判断频响曲线中谷点和斜峰的频率和幅度是否不同。而绕组变形，更多地指的是变压器在机械力、电动势、短路电流等因素作用下线圈尺寸和形状的变化。现实中，绕组变形对于系统的稳定性影响重大。因此，应根据变压器实际运行情况，对绕组变形进行合理控制，以降低损耗。在采用频响法检测绕组变形时，可用正弦信号扫频方法进行识别，主要是在某一端接地引入扫频信号，而通过另一端及时测量传送的信号，利用传递函数进行计算。一般来说，当频率发生变化时，相应的传递函数也要作必要的调整，可以把它看作为幅频响应，相应的相位变化就称为相频响应，两者都称为绕组的频率响应。采用横向比较的方法进行对比分析，基于同主变电压等级的三相绕组的频响曲线，在应用过程中，主变初始频响曲线不需要被试，并可对绕组变形进行测试，应用比较快捷。但是相应的缺点也比较明显，如三相绕组比较常见的变形故障，使得判断困难。

4.结束语

综上所述，为保证变压器的正常工作，需要对变压器进行电气试验，分析其故障，实现变压器故障的综合治理，对具体的故障点和部位实施有效的预案，确保变压器的正常运行、稳定运行。可在一定程度上减少变压器事故的发生，确保区域供电安全。

参考文献

[1]王雪妍.电气试验在变压器故障分析中的应用研究探讨[J].科技资讯，2018，16（35）：36-37.