电气试验在变压器故障分析中的应用李燕

电气试验在变压器故障分析中的应用李燕

李燕白涛

（国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司宁夏石嘴山753000）

摘要：在电力系统当中，变压器是其中重要的组成部分，更是起到调节控制的作用，是一种核心设备，对电能高低压转换控制的实现非常关键，更对区域供电安全调度作业的维护方面具有保障性作用。本文针对电气试验在变压器故障分析中的应用进行了论述，希望有一定的的参考价值。

关键词：电气试验；变压器；故障；应用

从目前的现状来看，变压器故障在数量上越来越多，从而导致故障破坏现象时常发生，更对地区供电作业的安全性方面有着极大的威胁。所以，应该以变压器故障动作状态，对故障检修制度进行有的建立，更要对电气试验操作方案进行充分的利用，这样才能让检修人员获得的数据信息更加的准确、可靠。这里所指的电气试验，就是在电气系统和电气设备在开展工作前进行的测试，也可以通过电力设备，对有针对性的试验方案进行有效的制定，这样能够在故障状态下，对设备结构的功能损害和运行情况进行进一步的判断。

一、变压器故障处理的重要性

电力科技水平在近些年发展迅速，电网调度系统中配备的相关电力设备也呈现多元化，在以后的电力工程改造当中，变压器是必不可少的装置。从实际应用的角度而言，变压器在设定方面，其的功能类型有很多，通常在大范围的电网操作模式运行当中比较适宜，这也使得变压器的应用范围得到了进一步的扩大。变压器作为电气设备，是静止状态的，该设备是将一个数值的交流电转换成为频率一样的其他类型的数值的电压，通常情况下，电场、导体发热等作用会给其带来一定的影响，从而使其存在缺陷，最终形成故障问题，想要电力变压器能够正常的运行，电气试验是有效的对策，对变压器缺陷的分析和诊断方面有着十分重要的意义[1-2]。

二、变压器故障分析步骤

通常情况下，会在室外进行变压器的安装，因此，通常天气、气候的变化会给其带来一定的影响。再者，变压器本身的负荷会产生变化，从而导致故障问题的出现。所以，应该定期的对变压器进行巡视及试验，我国对于电气设备故障方面的判断，主要使用的方法为电气试验，具体如下：

（一）判断异常

第一，将其中几项非常重要的指标的分析结果和规定中的注意值进行对比，然后对设备有没有故障问题进行进一步的判断，不能将一次结果就拿来进行故障问题的判断，需要进行反复的分析，然后分析结果的绝对值和规范中的注意值进行对比，更应该和试验数据进行有机的结合，最好进行整体的判断；第二，对设备结构及安装内容进行熟悉和了解；第三，对于网络上部分学术论文会导致的一些错误判断，在这方面的预防，应该在新设备正常运行前，应该对其进行分析，在正常运行后，在对其进行反复的分析。

（二）故障观察

第一，联系原则，对变压器内部的结构以及情况进行熟悉和了解，这对变压器故障的诊断方面起着关键性的作用，如，变压器内部绝缘结构、引线的轴向等；第二，结构原则，在对变压器故障进行诊断时，应该对变压器外部条件是不是会造成影响进行进一步的了解，如，会不会导致过出口发生短路等现象；第三，比较原则，应该检查变压器自身的每个部位，并且对其进行对比，如，变压器油箱箱体温度分布变化是不是很均匀，局部温度有没有产生突然的改变[3]。

（三）试验分析

在变压器运行的状态下，需要从声音、油的色谱等方面，对油位、油温相关的试验数据进行进一步的分析，最好是在故障产生前找到不足。对于电力变压器稳定、可靠的运行，电气试验是一种非常有效的措施，不仅能够第一时间找出变压器的缺陷，并且能够对变压器的故障性能进行有效的判断，在该方面有着非常重要的作用，根据相关的规定对变压器的绝缘性能等方面进行试验，这样可以第一时间找出变压器的不足，并且对变压器故障性质进行准确的判断。

三、电气试验在故障分析中的应用

变压器在实际应用当中，因为出厂工艺、外界环境影响、承载的负荷情况等方面的影响因素，通常会导致变压器发生故障，会存在一定的缺陷，不管是故障，还是缺陷，都会给其他电气设备的运行方面造成极大的影响，甚至导致很大的危害性，因此，应该运用有效的试验方法，及时的排除故障及缺陷。

（一）绝缘油试验

对于变压器而言，油箱当中装有变压器油，它存在的主要作用就是绝缘、测量、散热、对绝缘材料的出现侵蚀现象进行延缓。变压器内的绝缘油能够对变压器内部所有部件的绝缘强度进行提升，而且油本身属于流动的状态，对于变压器内部的空隙可以任意的流过，从而排除其中的空气，避免其中的部件因为和空气产生接触降低绝缘性能。和空气相比，油的绝缘强度比较大，并且可以让变压器内部空隙间的绝缘强度得到增强，让绕组之间，以及和铁芯之间等等的绝缘处于良好的状态。对于绝缘油的试验，主要内容有外观、PH值等。

（二）变压器直流电阻试验

所谓直流电阻，也就是元件将直流电进行通上，从而产生的电阻，也就是说，元件本身存在的电阻，属于静态的。在测量变压器直流电阻，其实就是对变压器开展的一个试验项目，该项试验非常的重要，操作起来也比较简单，对于绕组内部导线接头的焊接质量等方面进行了良好的检查。试验规范中明确表示，在进行预防性试验过程中，变压器在1.6MVA以上，绕组电阻之间的差别不能超过三相平均值的2%，对于无中性点导致的绕组等差别不能超过三相平均值的1%，变压器为1.6MVA以下，相间差别不能超过三相平均值的4%，线差应该小于2%[4]。

（三）绝缘电阻和泄漏电流试验

如果直流电压在介质上产生作用，充分的运用介质的包含传导、吸收、几何三方面的电流。几何电流作为一种充电电流，其是非常短暂的，能够瞬间加压，并且迅速的降低。传导电流其实就是泄漏电流，作为一种电导电流，和加压的时间没有任何的关系，值是恒定的，从它的数值上来看，对绝缘内部有没有受潮，表面有没有脏污等现象进行直接的反映。传导电流和测量的绝缘电阻值是相对应的。吸收电流和测量的绝缘电吸收比有着紧密的联系性。对于变压器绕组绝缘电阻等方面的测量，其实就是能够对变压器绝缘整体受潮等方面的缺陷进行有效的检查。

（四）短路试验

对于变压器而言，短路试验的目的，就是对额定电流状态下，短路损耗以及阻抗电压进行测量，不管是电源，还是对线路及空载进行测量时，其实试验都是相同的，主要的差别在于非电压侧的绕组的测量，其短路是人为所致。根据相关规定，短中阻抗测试试验标准：

容量100MVA及以下且电压等级220KV以下的变压器，初值差不超过±2%

容量100MVA及以上或电压等级220KV以上的变压器，初值差不超过±1.6%

容量100MVA及以下且电压等级220KV以下的变压器三相之间的最大相对互差不应大于2.5%，

容量100MVA及以上或电压等级220KV以上的变压器三相之间的最大相对互差不应大于2%，

在对变压器短路试验进行开展过程中，能够及时的找出其中存在的缺陷，判断分析建立包含出厂、交接和现场首次试验值的原始资料数据库。每次检测后，均应分析同一参数的三个单相值的互差（横比）和同一参数值与原始数据和上一次测试数据的相比之差（纵比），判断差值是否超过了注意值，并分析纵、横比值的变化趋势。分析相关绕组对参数变化与异常绕组对参数变化的对应性。结合测量绕组的直流电阻、绕组对地的等值电容、变压器空载电流、空载损耗、局部放电，进行绕组频率响应的分析、油中气体的色谱分析等结果综合分析，可使变压器绕组有无变形及其严重程度的判断更为准确可靠。

结束语：

对于现代电网发展而言，其中配备的专用设备为变压器，它是不可缺少的一部分，该变压器的存在，能够让系统电压数值调控的均衡性得到真正的实现，并且对高效、优质的供电传输服务进行了相应的建立。在现代社会当中，对于电量的需求在不断的提升，变压器所承载的电压调度负荷也在增大，这样的情况下，很容易造成变压器设备发生故障问题。电气试验的运用，可以有效的对变压器故障实现一体化处理，是一种非常科学的检验技术。

参考文献：

[1]严莉，王维建，周东华.变压器故障诊断的油色谱分析方法综述[J].控制工程，2016（06）:447-480.

[2]张启清，吕厚余，等.电力变压器故障红外诊断专家系统[J].电网技术，2017（09）:501-547.

[3]孙才新，郭俊峰，等.变压器油中溶解气体分析中的模糊模式多层聚类故障诊断方法的研究[J].中国电机工程学报，2017（02）:14-87.

[4]杨启平，薛五德，等.基于人工神经网络的变压器故障诊断[J].变压器，2016（03）:24-104.