大型电力变压器高电压试验的技术要点分析

大型电力变压器高电压试验的技术要点分析

白逢令 1 李先龙 2

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摘要：电气高电压试验技术，具体来说便是对电气设备运行状态进行检验以及评测设备作业的一项可靠技术，可以为电机、变压器等一系列电气设备的运行管理提供相应的技术支持，无论是制造厂家的新设备，还是维修后的电气设备，在正式投入前都需要进行电气高电压试验，以便对其绝缘水平以及相应的运行状态进行检测。因此，设备制造方、现场安装施工方以及运行方等有关现场交接以及检测的单位，都需要具备相应的电气高点压试验技术条件和试验设备，对电气设备的安全可靠运行给予保障，在某种程度上使电力设备的安全稳定作用得到了提升和进一步维护。可见变压器电气高电压试验技术在电力系统当中所承担的作用十分关键。

关键词：电力；变压器；高电压试验；要点

随着国家经济建设的快速发展，对电力的需要越来越多，从高压输电的角度讲，对电力变压器的电压等级要求也越来越高，这对电力的供应质量也有了较高的要求，特别是电力变压器设备的安全工作，是电力设施的重点，不仅体积较大、结构复杂、而且在使用过程中还需要保证其各方面的性能可靠性。电气高电压试验是对电力变压器绝缘性能最重要的检测手段，检验变压器在运行过程中产生的各种外部高电压的耐受能力，这是对变压器进行维护和管理的必要手段，贯穿于变压器的制造、安装和运行各个阶段。因此，需要提高电气高电压试验的规范性和准确性，保证电力变压器的绝缘性能，促进电力设备安全运行。

1．电力变压器高电压试验的条件

1.1温、湿度保障

温度以及湿度是对电力变压器电气高电压试验控制的有效条件，通常需要在室内进行试验，其中要结合高电压试验项目以及试验要求保证温、湿度，按照《GB/T1094.3-2017电力变压器 第3部分 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》中要求，试验期间绝缘系统的温度应不低于5℃。如果温度过高或者温度过低，都会对变压器的内部绝缘性能产生影响，最终对高电压试验的结果造成一定的影响。此外，还要对湿度进行要求，湿度要尽量小一些，保障在相对干燥的条件下实施试验，降低高电压试验外部闪络的风险。

1.2确保高电压试验的安全性

要想保证电气高电压试验的检测有效性，试验工作人员首先就需要让电气高电压试验与外界的环境相符合，以此来保证试验不被环境因素所影响；其次，高压试验场地必须有良好的接地系统，以保障高压试验测量准确度和人身安全，试验设备的接地点与被试品设备的接地点之间应有可靠的金属性连接，试验场地附近的所有金属架构、固定的金属安全屏蔽遮拦要与接地系统牢固连接，接地系统要有明显标识，接地系统电阻要不超过0.5Ω，要定期测量检查，保障接地系统处于完好状态。相关的试验人员要了解电压等级对应的空气安全距离。还要将一些可能会对试验产生影响的因素尽量排除出去。所以，为了保证电力变压器监测的安全性和准确性，试验人员在试验中一定熟练掌握试验接线，牢固被试设备的接地点。科学合理的排除安全问题，掌握试验方法，从而保证电力变压器的绝缘性能不被破坏。总的来说，试验人员开展电气高电压试验不仅要提高试验的效率，还要有效保证试验设备的安全性和结果的准确性。

1.3控制好高电压试验的试验电压值

只有通过所有高电压试验的电力变压器，才能有效保证它的良好运行。所以，试验人员在电力变压器的电气高压试验时就应该严格控制其如雷电冲击、线端交流耐压、感应耐压等的试验电压值在允许的范围之内，确保电压值精确无误，需要配备互感器、分压器等精密测量仪器，定期校验有效性。以此来保证电力变压器的绝缘设计要求。在此，试验人员在控制电力变压器的实际情况，结合起来分析，对电力变压器中的各项技术指标进行严格的把控，有利于使所有的电力变压器绝缘技术要求值都能处于一个相对稳定的范围内，从而把电力变压器的损坏可能性降低到最小，确保电力变压器的制造成本，增加电力系统的附加值。

2．电力变压器电气高压试验

2.1进行电气高压试验前的准备工作

在进行电气高电压试验前，相关的试验人员首先要对试验过程中可能存在的潜在危险因素进行科学的预测，并且针对预测的危险因素制定有效的预防措施。根据试验要求和设计结构，制定科学有效的试验方案。计算电力变压器高压试验对应的各个部位的所处试验电压值（如开关对地及之间电压，线圈的匝间、层间及相间电压、相对地电压等等），根据设计结构分析试验电压下的可能出现的问题，选择相应的分接开关位置。对获取的相关资料数据进行整理，总结之前电气高压试验的数据，做好电力变压器试验前的准备工作；试验人员还要科学认真的检查电气高压试验中所制定的安全防护措施，使相关的电源都提前进入工作状态。

2.2分析研究高电压试验设备

在开展试验的过程中，一定清楚试验设备的参数，熟练掌握电压互感器的各个变比电压、电流互感器的变比值，做到试验过程中不超量程，防止烧坏试验设备。了解雷电冲击设备的工作原理，电压和电流波形的采集过程及参数应控制在合格范围之内。试验设备一般要具备工频发电机组，主要应对变压器的空载损耗和负载损耗测量。由于在试品变压器施加大于其额定电压的试验电压，铁芯磁密将与电压成正比增加，当进行感应电压试验时，外施电压约为1.2倍额定电压时，铁芯磁密将达到饱和，会使空载电流急剧增加，为了要达到试验的目的，还有配备中频发电设备，从而更全面的考核变压器的绝缘性能。因此，在实际试验中，需要对试验设备进行详细的分析研究，试验中看试验设备指示，对于容性状态进行电感补偿，对过于感性状态进行容性补偿。

2.3高电压试验前要测量绝缘电阻值

绝缘电阻测量好主要是用来检测电力变压器的受潮情况、绝缘性能以及变压器老化程度等方面的，而测量变压器的绝缘电阻和吸收比及极化指数是较为方便、有效的检测绝缘状态的方法，其对变压器的局部受潮和问题均能检测出来。另外，在干燥的情况下，绝缘电阻的变化倍数要明显大于介质损失角的倍数，因此在此状态下大多使用兆欧表来检测变压器中的绝缘电阻和吸收比，以此了解变压器在试验中的绝缘情况，从而保证电气高电压试验的顺利进行。

2.4电力变压器电气高电压试验过程中的关键点

在检测电力变压器的电气高压过程中，首先一点就是整个试验的接线处理问题，试验人员在进行接线工作时必须要严格按照相关的接线工作和规范制定科学、合理的接线方案，从而保证每一部分的接线工作都能顺利进行，有利于提高接线工作的准确性。另一方面，电气高压试验人员还要仔细检测相关的试验设备是否严格按照接地标准进行接线工作。熟练运用国家和行业标准，作为对电力变压器判断依据。对于大型分级绝缘变压器在做线端交流耐压试验时，整个电路系统成容性状态，要注意谐振的发生，谐振会产生瞬间过电压，对变压器会产生严重的破坏，需要一定的电感补偿。对高电压大容量的自耦变压器，进行中压线圈的雷电冲击波形时，尽量使变压器离本体的距离要近些，目的减小回路的电感，容易获得合格的波形参数。负载损耗试验过程中加不到标准要求的电流时，要进行无功电容补偿。电力变压器对制造厂家来说，带有局部放电测量的感应耐压试验（IVPD）是最重要的考核指标，是对制造过程工艺、设计技术水平、原材料的优劣综合的体现，也是大型电力变压器在长期安全运行的重要保障。总之，要善于分析高电压试验的所有数据，注意试验过程中仪器仪表的变化，透析记录的波形是否发生畸变等等关键点问题。目的就是确保电力设备能长期安全运行，降低电力系统的运行成本，为电力事业的发展做出贡献。

电压等级及容量不同的电力变压器所使用的高电压试验项目有所不同，最终获取的信息也有所不同。针对电力变压器高电压试验数据分析，需要保障相应的科学性以及合理性。在具体试验的过程中，如果变压器有较小异常声音产生，需要引起高度注意，结合油色谱分析几种气体的出现，分析电力变压器可能存在的问题隐患。例如：将电压升高到试验标准时，如果油箱当中有比较细小的声音，但指示表面没有发生任何的变化，油色谱也没有明显变化，为了确保变压器不存在较小的隐患，需要按照此试验项目，重新再次或多次复试，直到达到要求为止。

结论

总之，对于电力变压器的电气高压试验，需要做好试验前期的准备工作，分析研究试验设备、工频高压电以及试验数据，保证试验的有效性，提高试验结果的准确性，从而保证电力变压器能够正常运行。

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