电气试验在变压器故障分析中的应用

摘要：在电力系统中，变压器发挥着调节控制的关键作用。变压器不仅能对原电能控制高低压转换，还能保障区域供电实现安全稳定的调度作业。变压器故障会破坏电力系统，并威胁区域范围内的供电安全，影响电能的正常稳定供应。将变压器故障呈现的动作状态作为依据，构建故障检修相关制度，并在分析变压器故障的过程中，对电气试验进行灵活应用，将准确性更强的数据信息提供给检修人员。电气试验作为一种综合性测试，能针对电力设备具体情况制定科学的试验方案，能形成对故障状态下电力设备运行状态和功能损耗的准确判断。

关键詞：电气试验;变压器;故障

前言：当前，电网调度系统日趋配备多样化的电力设备，变压器是必不可少的重要设备。从变压器应用的实际情况来看，变压器设定了较多的功能类别，拓宽了其适用范围，能良好满足电网运行的要求，因此变压器得到了普及应用。变压器在运行过程中，会受到导体发热、电场作用、机械力损伤等各类因素的影响，从而引发故障。对此，要通过电气试验及时发现变压器故障，并对之进行诊断，对故障采取科学有效的处理，有效保障变压器运行的安全性和稳定性。

一、变压器故障分析步骤

变压器通常在室外环境中工作，气候变化极易对之产生影响。变压器负荷出现变化，也会引发故障。对此，要定期巡视变压器，并展开电气试验，判别变压器是否存在异常，并诊断其故障。具体步骤如下：

异常判断

对分析结果包含的主要指标与相关规程相应的注意值进行比较。对变压器故障进行判断，不能仅将一次结果作为判定依据，而应展开多次分析，对分析结果形成的绝对值与导则相应的注意值进行比较，并与全部试验数据相结合，实施综合判断。对设备结构及其安装进行了解[1]。为减少误判，应在新设备投运之前，对之进行分析，在设备投运后，展开多次分析。

故障观察

故障观察要遵循如下原则：一、联系原则。要熟悉变压器结构，并掌握其运行状态，据此对变压器故障进行诊断，例如，要掌握变压器引线走向、绝缘结构、油质情况等。二、结构原则。对变压器故障进行诊断，要了解各项外部条件是否对变压器产生影响，例如，是否出现过口短路、过电压或者谐波等情况。三、比较原则。对变压器不同部位实施检查比较，例如，检查油箱箱体实际温度分布变化是否均匀，局部温度有无突变。

试验分析

从变压器运行发出的声音、油温、油位、试验数据等着手展开分析，尽量在发生故障前找出变压器缺陷。电气试验能及时发现变压器存在的缺陷，并对其故障性质进行诊断，通过考察变压器具备的绝缘性能、机械性以及电气特性等，遵循相关标准和各项规程，展开逐项试验，能及时发现变压器缺陷，并实现对变压器故障的准确诊断[2]。

电气试验在变压器故障分析中的应用

1、绝缘油试验

变压器油箱内填充的绝缘油具有绝缘、散热作用，能有效保护绕组组件和铁芯，对于氧气侵蚀绝缘材料具有延缓作用。绝缘油还能提高变压器部件具备的绝缘强度，绝缘油的流动性能将变压器内部空隙填满，并排除空气，能防止变压器部件受潮导致的绝缘降低。绝缘油比空气具有更大的绝缘强度，使变压器内部相应的各鼻尖实际的绝缘强度增加，确保绕组与绕组之间、绕组与油箱盖之间、绕组与铁芯之间的绝缘状态均得以良好保持。绝缘油试验包括的内容主要有外观、闪点、酸值、含水量、体积电阻率以及击穿电压等。要在规定时间内对各项数据进行记录，完成测试后，要进行充分放点，对测试线进行拆换，通过测试数值判断绝缘材料具备的绝缘性能[3]。

变压器直流电阻试验

直流电阻是指将直流电通上元件，而呈现的电阻，即元件的静态、固有电阻。对变压器直流电阻进行测量，能有效检查绕组内部相关导线接头是否形成高质量焊接、绕组接头与引线是否形成高质量焊接、电压分接开关所含的各分接位置及其引线是否与套管形成良好接触、并联支路是否形成正确连接、变压器载流部分是否存在接触不良和断路、绕组是否存在断路等。试验规程的具体规定如下：在预防性试验中，超过1.6MVA的变压器，各相绕组电阻相间差别不能超过警示值（三相平均值的2%），无中性点引出的绕组，其线间差别不能超过注意值（三相平均值的1%）;低于1.6MVA的变压器，其相间差别通常在警示值（三相平均值的4%）以下，线间差别通常不高于注意值（2%以下）。开展直流电阻试验，要将测试仪相应的测量线正确连接变压器绕组相应的出线端子，并通过测试仪对低压侧线组相应的相电阻或者高压侧线组所含各挡进行测量，对于有分接的绕组，要测试其全部分接位置，将测试线提好，将仪器电源打开，据此对被测试绕组进行充电，对显示的具体测量值进行读取，并对环境温度和试验结果进行记录，测量结束后，应先实施放点，再对测量线进行拆换，将仪器电源关掉[4]。通过测量所得的电阻，对变压器具备的导电性进行观察，该试验操作较为简单，但具有较大作用。变压器包含多种绕组，各绕组极易出现短路或者断路，对变压器开展直流电阻测试，能将短路或者断路有效检查出来。

绝缘电阻和泄露电流试验

直流电压对介质发生作用，通过介质的电流有三部分，一是传导电流，二是吸收电流，三是几何电流。几何电流作为充电电流较为短暂，但加压瞬间极大，但会快速下降为0。传导电流，即所谓的泄露电流，作为电导电流，其值较为恒定，能反映绝缘内部受潮与否，还能反映是否存在局部缺陷。传导电流与测量得出的绝缘电阻值对应。吸收电流与测量得出的绝缘电阻吸收比存在密切关系。对变压器绕组绝缘电阻、泄露电流、极化指数等进行测量，能有效检测变压器绝缘是否存在整体受潮或者表面受潮的现象，还能检查绝缘子是否破裂[5]。

短路试验

对变压器实施短路试验，是对额定电流状态下的阻抗电压和短路损耗进行测量，其电源以及测量线路与空载试验相同，但非电源测相应的绕组需人为短路。根据相关规定，超过220KV的相间偏差不大于2%，初值差不大于3%，不超过110KV的相间偏差不大于3%，初值差不大于5%。对变压器实施短路试验，可发现如下缺陷：变压器包含的屏蔽、轭铁梁板、电容环等结构件或者油箱壁受漏磁通影响导致局部过热或者形成过大的附件损耗、套管法兰或者油箱箱盖等附件出现局部过热或者形成过大损耗、电抗绕组出现匝间短路、低压绕组相应的并联导线间发生短路，或者出现换位错位。对阻抗电压进行测量，能及时发现变压器运行过程中其出口侧是否发生短路，变压器内部各项几何尺寸是否发生改变。

结语

综上所述，变压器是电网系统的必备设备，能实现对电压数值的均衡调控，增强供电传输的安全性和有效性。变压器承载着日渐增多的电压调度荷载，其设备故障日益增多。开展电气试验，有助于对变压器故障实施一体化处理，还能根据设定数据，落实执行预定方案，能实时掌握变压器状态，还能形成标准化的故障分析结果，能促进变压器形成稳定的结构性能。

参考文献

[1]余心悦.电气试验在变压器故障分析中的应用[J].无线互联科技，2021，18（24）：92-93.

[2]陆志航.电气试验在变压器故障分析中的运用[J].电力设备管理，2021（04）：65-66+99.

[3]董腾垚.电气试验在变压器故障检测中的应用探讨[J].电子元器件与信息技术，2020，4（06）：131-132.

[4]韩俊峰.电气试验在变压器故障分析中的运用[J].电工技术，2019（18）：42-43.

[5]龚文信.电气试验在变压器故障分析中的应用探讨[J].中外企业家，2019（20）：124.

作者简介

蔡鑫（1987.08.31），性别：男;籍贯：湖北;民族：汉;学历：本科、学士;职称：工程师;研究方向：电气试验、变电检修

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