电气试验在变压器故障分析中的应用

摘要：变压器在电力行业中的作用不可替代，保证变压器的正常运行意义重大。为了能够提高变压器运行稳定性与可靠性，必须要建立科学可行的故障检修制度，灵活应用各种电气试验，来确定各种运行数据，将其作为设备检修的依据，进而提高故障处理效率。

关键词：电气试验;变压器;故障分析

1变压器故障处理的必要性

近年来，电力科技水平不断提升，电网调度系统所配备的专用电力设备更加多样化。变压器所设定的功能类别较多，适应了大范围电网操作模式运行要求，从而促进了变压器的普及应用。变压器是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备，会受到电场的作用、导体发热的作用、机械力损伤、化学腐蚀作用及大气条件的影响等，在这些外界因素的影响下，可能逐渐产生缺陷，甚至发展为故障，而电气试验是能够保证电力变压器安全运行的重要措施，对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用。

2常见故障分析

在实际运行中，变压器经常会因为各项因素的影响而产生故障，无法满足电力系统运行需求。故障发生后会导致供电系统电压失稳，个别电压数值非常高，使得部分电气设备被烧毁。很多故障发生在极端天气情况下，如大风、大雨、雷电等，对变压器输电过程产生威胁，甚至会出现传输不出去的情况。而且如果变压器压力变化幅度过大，会造成保险丝被烧断，以及烧毁接线柱。变压器作为电力系统建设的重要设备，需要对其运行状态进行全程监控，及时采取措施对其检修，将各种隐患扼杀在萌芽中，以免造成严重损失。

3变压器故障分析步骤

3.1异常判断

第一，将分析结果的几项主要指标与规程中的注意值作比较。在判断设备是否存在故障时，不能只根据一次结果来判定，而应经过多次分析以后，将分析结果的绝对值与导则的注意值作比较，并结合所有试验数据作综合判断。第二，了解设备的结构、安装。第三，为了减少可能引起的误判断，新设备及大修后在投运前，应作一次分析;在投运后的一段时间后，应作多次分析。

3.2故障观察

第一，联系原则，熟悉和掌握变压器内部结构和状态是诊断变压器故障的关键，如变压器内部的绝缘结构、引线走向、绝缘状况、油质情况等。第二，结构原则，诊断变压器故障，还需了解变压器的外部条件是否构成影响，如是否发生过出口短路、是否发生谐波或过电压等情况。第三，比较原则，对变压器本身的不同部位之间进行检查比较，如变压器油箱箱体温度分布是否变化均匀，局部温度是否有突变。

3.3试验分析

从变压器运行时的声音、油的色谱分析、油位、油温、各项试验数据进行着手分析，尽量在故障前发现缺陷。电气试验是一种能够保证电力变压器安全运行的重要措施，对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用，通过对变压器的绝缘性能、电气特性及机械性等，按照标准、规程、规范中的有关规定逐项进行试验和验证，可以及时有效的發现变压器存在的缺陷、诊断变压器故障性质。

4电气试验在故障分析中的应用分析

4.1绝缘油试验

为保证所选绝缘油可以满足变压器运行需求，需要对其进行试验检测，确定其性能达标。变压器均需要在油箱内充满变压器油，利用其绝缘、测量、散热特点来对铁芯以及绕组组件进行保护，降低空气氧对绝缘材料的影响，提高变压器运行可靠性。高质量的绝缘油通过对内部所有空隙的填充，可以将所存空气全部排出，对各部件与空气之间进行了有效隔绝，因此能够提高变压器整体绝缘性。同时，与空气相比变压器油绝缘强度更高，能够对变压器内部所有部件绝缘性进行强化，保证绕组之间、绕组与铁芯、绕组与箱油盖之间的良好绝缘效果。针对绝缘油进行试验，可从击穿电压、水溶性酸pH值、含水量、酸值等方面进行，综合各项试验数据，确定所选油质是否达标，严禁劣质油的使用。

4.2绝缘电阻和泄漏电流试验

当直流电压作用于介质上时，通过介质中有传导电流、吸收电流和几何电流等三部分电流。其中，几何电流是极短暂的充电电流，加压瞬间很大，然后很快下降到零。传导电流即泄漏电流，它是电导电流，与加压时间无关，表现为恒定的值，它的数值反映着绝缘内部是否受潮、表面脏污或有无局部缺陷。传导电流对应为测量的绝缘电阻值。吸收电流则与测量的绝缘电阻吸收比密切有关。测量变压器绕组绝缘电阻、吸收比（极化指数）、泄漏电流能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如绝缘子破裂、引线靠壳等缺陷。

4.3短路试验

对变压器进行短路试验，需要对额定电流下的短路损耗以及阻抗电压进行准确测量，控制电源和测量线路与空载试验条件相同，然后选择人为短路作为非电源侧绕组。按照规定，220kV及以上相间偏差≤2%，初值差≤3%;110kV及以下相间偏差≤3%，初值差≤5%。通过变压器短路试验，可以发现的缺陷有：变压器的各结构件（屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等）或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、带负荷调压的电抗绕组匝间短路、大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错位。通过测量阻抗电压可以发现在运行中变压器出口侧发生短路，变压器内部几何尺寸的改变。

4.4变压器直流电阻试验

进行直流电阻试验时，需要严格按照专业规范将测试仪测量线与变压器绕组出线端子进行可靠连接，然后对高压侧线各档以及低压侧线组的直流电阻进行测量，包括所有分接位置，正确读取测量值并登记。同时，为了保证试验结果的可靠性，还要对测量环境温度、操作条件等内容进行如实记录。而且，完成所有测量工作之后，还应先进行放电处理，然后将连接的测量线全部拆除，关闭测量仪器电源放置规定位置。通过试验测量得到的数据，代表了变压器的导电性，可在一定程度上反映出变压器内部导线、导线接头以及各开关接头的接触性，对比后可判断存在的问题。整个试验过程操作简单，但可以得到可靠的数据，可以确定变压器内各绕组是否存在短路或断路问题。

5结语

想要让整个电力系统安全的运行下去，就必须先解决变压器使用安全的问题。而电气试验作为新时期解决变压器故障的一种行之有效的方法，因为其省时省力，方便快捷，准确无误而大量应用与电力行业的检查维修中。总之，对于变压器来讲，其作为电力系统重要组成部分，决定了整个系统运行可靠性与稳定性，为准确掌握其运行状态，除了做好各项基础检查外，还可以利用电气试验来对变压器各部件进行检测，确定是否存在故障，保证及时发现并处理存在的隐患，减少运行问题的发生。

参考文献

[1]高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程，2017.

[2]秦赫彬.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].智能城市，2016.

[3]李洋，李朋，田新，曹书强.电气试验在变压器故障分析的应用[J].通讯世界，2016.

作者介绍：

苟苗苗（1994.12.10-）;女;甘肃通渭;汉;大学本科;助理工程师;电气试验员;电气试验;国网甘肃省电力公司张掖供电公司。