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电力变压器高压试验及其结果缺陷故障探究
2017-12-18 15:35:54  作者:  来源:中国设计师网  
  •   电力变压器是电网供电企业的核心装置,其运行是否安全和稳定直接关乎到整个电网的运行基础。文章结合相关文献,对电力变压器进行高压试验的关键点进行了详细分析,其次阐述了试验的内容和方法,最后对变压器运行过程常见的故障进行简要探究并提出相应的解决措施。

  广东电网有限责任公司佛山供电局 董明

  0 引言

  近年来,电网的覆盖面积在逐渐增加,用户则对电网供电的可靠性以及稳定性提出了相对于过去更高的要求。变压器是电网供电的核心所在,它是电网提供高质量以及稳定供电的根本保障。鉴于此,为了更好的了解变压器的功能与性能,以便及时发现变压器在运行过程中存在的故障并解决,首先需要进行变压器的高压试验。本文着重对高压试验的过程以及可能出现的故障进行了深入探究。

  1 电力变压器高压试验综述

  电力变压器的基本工作原理是利用交流电压通过绕组线圈产生的感应电压,最终实现电流和电压的交换。电流通过交流的方式进入变压器后产生的感应电动势会完成电力的输送。电力变压器的某些参数如额定容量、空载耗损等会对变压器运行过程是否稳定安全,是否经济环保有着重大影响。因此,电网在正常供电过程不仅要考虑到其安全和稳定性,还有其损耗量、环保节能和经济效益等方面进行综合考量。

  电器设备能否正常运转与设备的功能和绝缘性能密不可分,所以通常情况下电器设备都会根据其自身的运行指标和特点进行高压试验。开展高压试验最常用的模式是局部非破坏性的放电试验,因为该模式下产生的放电量持续间歇较短,对变压器不会造成不良影响。另外,变压器的高压试验还有多种:直流电阻试验、负载和空载损耗试验、电容损耗试验等。以上几种试验方式虽然使用的工具与计算方式不同,但是却有一个共同点即为保证实验数据准确,务必要在无干扰条件下进行。

  2 影响电力变压器高压试验的因素分析

  2.1 空气的温度与湿度

  经过多次的试验数据可知空气的温度越高、湿度越大,试验结果偏差越大。这主要是因为:第一,温度的高低会直接影响到变压器材料的绝缘性能,从物力学可知任何绝缘体的绝缘性能都是相对的,电力变压设备的绝缘性能与温度成反比,即温度越低,材料的绝缘性能越高。第二,若果空气的湿度太高,水分子便会轻易被带电离子吸附在绝缘材料表层,起到导电的作用。因此,考虑到以上因素,变压器的高压试验务必要在屏蔽、恒温的环境下进行。

  2.2 变压的速度

  电流在通过变压器后会产生部分损耗即侧漏电流,侧漏电流是变压器进行电压转化时候的一项指标,同时也是变压器环保节能的一项重要参数。导致侧漏电流出现的因素有:空气湿度、温度、绝缘体表面附着的杂质以及电压等。根据之前大量的试验数据研宄可知,变压器升压的速度也同样会影响到侧漏电流的大小,且与变压器容量成正比。因此,在进行高压试验时,确定好升压的速度同样重要。

  2.3 电流极性

  当变压器的绕组极性发生变化,电阻的含水量也会不同。当是负极时,正电荷水分子会受到吸引,电阻含水量增加,电流的通过量也会随之增加,电流损耗则会降低;反之,含水量降低,电流通过量降低,电流损耗则会增加。因此,在极性不同的情况下,变压器进行高压试验时产生的损耗均不相同,进行分析时要记录不同的极性产生的不同损耗量,才能获得更准确的数值。

  3 高压试验的具体方法和内容

  3.1 试验方法(见图1)

  第一,连接引线时要严格依照连接原理图,保证控制箱接地与变压器之间的安全和可靠(如图2所示为变压器耐压试验接线图);第二,正式开始试验之前要逐个排查各个部位之间的连接是否良好,调压器在控制箱内是否己经调节到零;第三,接通电源后开始观察指示灯,绿灯按下“启动”按钮,红灯则意味着升压等待;第四,试验人员在调整调压手柄过程中药按照顺时针匀速旋转,在变压器缓慢升压的过程中试验人员还要密切观察试品运作是否正常以及仪表的变化;第五,试验结束后要完成以下步骤:电压调至零位、按“停止”按钮、切断电源、解开引线。

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  3.2 试验内容

  (1)测量绝缘电阻

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  测量绝缘电阻是高压试验过程必不可少的环节(如图3所示为测量绝缘电阻的线路图),主要检测绝缘材料的整体受潮情况、老化、腐蚀程度。由于绝缘体的绝缘性能会受到空气湿度和温度的影响,为了准确分析绝缘材料的整体性能,务必要控制好实验室的湿度以及温度,最好是在恒温、密闭的环境中进行。

  (2)测量侧漏电流

  测量侧漏电流时需要试验人员充分了解工具的使用规范和方法,以尽可能减小测量误差,获得准确值。试验过程中测量侧漏电流通常会使用数显功能仪表,额定电压应小于等于2.5kV。试验过程,如果侧漏电流高于低压下的电流值,这就意味着当前绝缘材料的性能己经无法达到供电要求,需要立即更换或维修。

  (3)局部放电

  进行局部放电通常有两种方式:第一,用工频耐压代替预激磁电压,降压至试验电压,进行十分钟左右的放电量;第二,将过电压作为预激磁电压,降压至试验电压,进行1h左右的局部放电量。后者更能直观反映运行较长时间后的变压器性能。

  (4)测量变压比

  常用的变压比测量方法有两种:双电表法、变压比电桥法(如图4所示为测量变压比的线路图)。后者较常用,因为其优点远远多于前者,如可以避免由于电压的变化影响测量结果;测量过程可以根据需要对电压进行灵活调节,安全指数高。

  4 电力变压器在高压试验过程中常遇到的故障以及解决方法

  4.1 变压器内部出现异常声音以及解决方法

  变压器在正常运转时,电磁交流声频较稳定,基本不会产生异常声音。但是如果在高压试验过程出现,原因有以下几种:变压器超载运行、内部零件未拧紧、内部电压太高、最外层的硅钢片松动、短路或者内部接触不良等。遇到这种情况,试验人员只需根据内部声音对变压器内部进行细致排查,便可找出原因所在。

  4.2 变压器自动跳闸以及解决方法

  试验过程出现自动跳闸有两种原因:人工操作不当导致变压器自动跳闸;非人为因素导致变压器自动跳闸。如果是前者,试验人员没有必要对变压器外部进行检查,如果是后者,则需要试验人员对变压器的内部和外部进行彻底检查。每个人都知道当变压器周围出现火灾,电力变压器会第一时间切断电源开启保护模式,以确保其他电力设备的安全。因此,如果是非人为因素自动跳闸,试验人员务必要彻底清查,避免火灾的发生。

  4.3 油位问题以及解决方法

  正常情况下,变压器的油位变化会控制在一个范围,也可以根据变压器的实际运行状况进行人为的调整。因此,在非人为的情况下如果油位明显下降,那么试验人员则要考虑是否漏油;如果油位明显上升,则要考虑是否因为温度过高、呼吸管是否堵塞等,继而根据实际情况对故障进行处理。

  4.4 瓦斯保护故障以及解决方法

  通过以上分析,可以看出在进行高压试验的过程中许多因素都能导致瓦斯保护故障,如变压器的油位迅速下降,变压器内部出现故障都会导致瓦斯保护故障。因此,试验人员务必要对电力变压去进行全方位的检查,将可能导致瓦斯保护故障的因素一一排除,最大程度保证变压器可以安全稳定的投入使用。

  5 结语

  综上所述,电力变压器高压试验是一项系统又充满高技术含量的工作,无论做任何试验,试验人员都要严格按照技术要求进行,对各个环节进行严格把关,以确保得到准确的数据,实现对电力变压器的优化。近年来社会经济的飞速发展,不管是居民的日常生活还是社会生产,都无法离开电力供给。不可否认,为了保证电力变压器能够安全稳定运行,高压试验是最有效和科学的一种方法。然而,高压试验并非一项简单的物理学试验,它涉及到国家的相关政策规定和各个环节的安全问题,因此试验人员在工作中万万不可掉以轻心。其次,本文根据自身经验对变压器高压试验以及会遇到的故障进行简要探宄,并针对各种故障提出了相应的解决措施,希望该文可以为电力同行在高压试验方面做有益的参考。

  参考文献

  [1]王亮.电力变压器高压试验技术分析[J].科技经济导刊,2016(21):70+57.

  [2]陈爽.电力变压器高压试验技术及故障处理研究[J].科技创新导报,2016(06):60-61.

  [3]郭红玉.电力变压器试验及运行中的故障探究[J].烟台职业学院学报,2016(02):81-83.

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