淺談電力變壓器高壓試驗方法與故障處理

1、    淺談電力變壓器高壓試驗方法與故障處理    朱晞旸+劉陽摘要：電力變壓器是電力系統(tǒng)中常用的電氣設(shè)備，而變壓器能夠安全運行最終要的環(huán)節(jié)就是電氣試驗。本文對電力變壓器高壓試驗的條件和方法、故障和處理進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對強化高壓試驗的安全措施進(jìn)行了具體的闡述。關(guān)鍵詞：電力變壓器；高壓試驗；影響前言隨著電網(wǎng)覆蓋范圍的不斷擴大，電力變壓器的數(shù)量也呈不斷增加的趨勢。變壓器的主要作用承擔(dān)著電壓變換，電能分配和傳輸，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。因此，變壓器是避免電力系統(tǒng)故障的第一道屏障。電力系統(tǒng)工作人員不斷提高變壓器試驗水平，期望可以檢測出變壓器中潛藏的安

2、全隱患，及早解決變壓器的故障問題，避免電力系統(tǒng)的供電事故，進(jìn)而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益。1電力變壓器高壓試驗的條件、方法變壓器的主要作用是變換交流電壓、電流，感應(yīng)電壓是由交流電流通人變壓器后產(chǎn)生磁通進(jìn)而產(chǎn)生的。電氣高壓試驗是為了確保電氣設(shè)備的安全，因為設(shè)備的安全運行和電氣設(shè)備的絕緣性能、功能息息相關(guān)。1.1變壓器高壓試驗的條件為了有效的保證高壓試驗流程的堆滿性和精確性，則需要在高壓試驗中，盡量對高壓試驗中的工作條件進(jìn)行提取，所以在電力變壓器進(jìn)行高壓試驗時則需要滿足以下基本條件：一是保護試驗室周圍的環(huán)境符合試驗的要求，同時對于環(huán)境溫度則要控制在-20和40之間；二是試驗室中空氣

3、溫度為2530時，應(yīng)將相對濕度控制在85%以下；三是在地面電力變壓器的試驗室安裝中，則需要對試驗室的環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以有效的避免氣體、污垢和化學(xué)性積塵等對絕緣性能的影響；四是進(jìn)行電力變壓器高壓試驗時，需要有足夠的保護電阻來保護電壓升高過程所需要的電阻，一旦在試驗過程中超過規(guī)定的高壓時，則變壓器不能進(jìn)行斷合；五是進(jìn)行變壓器試驗過程中，需要保護額定容量和電壓在嚴(yán)格的控制水平內(nèi)，同時還要保證其具有良好的散熱。1.2變壓器高壓試驗的方法一是在進(jìn)行引線的連接時要嚴(yán)格按照電力變壓器接線的原理圖進(jìn)行，在與控制箱進(jìn)行接地時，要對其安全性和可靠性予以保證；二是為了確保高壓試驗的穩(wěn)定進(jìn)行，需要在試驗前對各接線

4、的接觸點進(jìn)行檢查，確保接觸的良好性，同時還要對控制箱內(nèi)的調(diào)壓器進(jìn)行檢查，確認(rèn)其已歸零；三是在接通電力變壓器的電源時，當(dāng)綠色指示燈亮?xí)r可以啟動按鈕，但紅色指示燈亮?xí)r則要等待升壓；四是在進(jìn)行升壓過程中，試驗人員握住調(diào)壓器的手柄進(jìn)地順時針的勻速旋轉(zhuǎn)，使升壓緩慢進(jìn)行，同時對于儀表的指示變化及運轉(zhuǎn)情況要密切觀察；五是一旦高壓試驗完成，則迅速按下停止按鈕，并切斷所連接的電力變壓器電源，同時去除連接的引線。2試驗過程分析與處理在變壓器沖擊合閘試驗過程中我們要做的就是對現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真地檢測：第一方面，也是最重要的方面，那就是首先要確定好變壓器的狀態(tài)，狀態(tài)的重要性大家應(yīng)該知道，本文不表。我們在做實驗時要注意到許多

5、問題，比如沖擊電流的大小，空載電流的大小，第一次第二次側(cè)電壓的頻率，以及變壓器的變化變壓器的正常聲音是均勻的嗡嗡聲，檢測時要注意對比。下文是對聲音異常的分析，只是簡單指出幾種常見的情況，第一種，聲音要不以前的大很多，但聲音還是非常的均勻的，那么我們就應(yīng)該降低外加電壓來調(diào)節(jié)了，第二種，聲音不僅僅大，而且非常的亂，那就要檢查內(nèi)部的鐵芯了，或者是金屬有些松動了。第三種，如果出現(xiàn)爆裂聲響，這也是看似最恐怖的一種，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因，可能是變壓器內(nèi)部出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。上文所說的這三種現(xiàn)象都是非常常見的，所以當(dāng)遇到這些情況時，不必驚慌，按部就班的來，就會比較順利解決問題。第二方面，就是變壓器的裝置問題了，在變

6、壓器開始工作時，差動保護等電信號驅(qū)動也就相應(yīng)的開始了他們自己的工作，這樣一來，檢測裝置上的電流表的指針就會突然間變大，而且指針?biāo)傅臄?shù)值也是不小的，在這種情況下，繼電保護裝置應(yīng)該是停止運作的，如若不然，那應(yīng)對變壓器進(jìn)行嚴(yán)密的檢查，可以采取抽樣法對變壓器中的油氣進(jìn)行色譜分析，來看是不是內(nèi)部的問題以采取相應(yīng)的措施，來保護整定值的調(diào)整。3高壓試驗變壓器的故障及處理3.1試驗設(shè)備組成及工作原理yd-qsb（jz）高壓試驗變壓器是對高壓設(shè)備進(jìn)行試驗交、直流耐壓的專用儀器。該儀器由控制箱、高壓試驗變壓器（升壓變壓器）、連接導(dǎo)線組成。接線原理如圖1所示。其工作原理為：將控制箱、高壓試驗變壓器用連接導(dǎo)線按正確

7、的方式連接上，將手輪調(diào)回零位，接通電源，控制箱面板綠燈指示亮，表示電源接通。按下起動按鈕，紅燈亮，綠燈滅，表示試品已接通，可以升壓。轉(zhuǎn)動調(diào)壓器手輪，均勻而較快地升壓，同時從控制箱指示儀表讀取所升高電壓數(shù)據(jù)，并記錄所升高電壓的穩(wěn)定時間。3.2故障現(xiàn)象該儀器曾出現(xiàn)故障，并返廠修理過，后來又出現(xiàn)故障，兩次現(xiàn)象相同，表現(xiàn)為：控制箱高電壓指示儀表指示不正常（即不能檢測試驗時所升高電壓數(shù)據(jù)）。外觀初步檢查，自耦調(diào)壓器二次輸出正常，電壓表無異常，線路連接正確。ty為自耦變壓器；gb為高壓試驗變壓器；lj為電流繼電器；k為調(diào)壓器零位開關(guān)；jc為交流接觸器；d為短路桿3.3儀器檢查及原因分析控制箱內(nèi)的控制回路升

8、壓正常，輸入、輸出正常；連接導(dǎo)線用萬用表歐姆檔測試，也顯示正常；因此判斷可能是高壓試驗變壓器故障。從原理圖可看出，高壓試驗變壓器有3個同心線圈原邊線圈、高壓輸出線圈、儀表專用線圈。工作時，控制箱內(nèi)電壓回路接通后，通過自耦調(diào)壓器的調(diào)節(jié)，使高壓試驗變壓器的原邊線圈與高壓輸出線圈的比例關(guān)系不變，而其匝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高壓輸出線圈，故從儀表上可讀取升壓值。將試驗變壓器拆開后檢查發(fā)現(xiàn)，變壓器原邊線圈、高壓輸出線圈均無異常，而儀表專用線圈有明顯的過熱痕跡，因此判斷為儀表專用線圈燒毀。檢查儀表線圈，其所使用導(dǎo)線為0.3mm。分析燒毀原因，應(yīng)該是由于線圈芯線的截面積較小，載負(fù)荷能力差，致使在儀器升壓工作過程中當(dāng)泄漏

9、電流較大時，將線圈燒毀。儀器兩次故障現(xiàn)象相同，均是該原因造成的，由于線徑是在設(shè)計裝配過程中選型決定的，所以在次返廠修理時，問題沒有得到徹底的解決。 3.4處理措施根據(jù)實際情況，采取的辦法只能是更換儀表線圈。儀表線圈與另外兩個線圈的排列順序是：從鐵心向外，依此為儀表線圈、高壓輸出線圈、原邊線圈（即一次線圈）。更換儀表線圈，在較潔凈的房間內(nèi)，將鐵心硅鋼片一一拆開，然后將原邊線圈、高壓輸出線圈依次取下，用白布分別包好、放好，防止塵土及異物，以備裝配；測量好儀表線圈的原繞制成型的數(shù)據(jù)，然后將已燒毀的儀表線圈取下，選用截面積較大、載負(fù)荷能力較高的0.45mm的漆包線，按原來的儀表線圈匝數(shù)及裝配外型尺寸重

10、新繞制。繞制完成后浸漆、干燥。開始裝配，先將儀表線圈按原樣裝好，再將高壓輸出線圈、原邊線圈按原來的位置安裝好，將700多片硅鋼片重新按原型裝配。最后對高壓試驗變壓器的變壓器油進(jìn)行了更新。將修好的儀器進(jìn)行空載試驗、帶負(fù)荷試驗，顯示正常；與另外的一套儀器升壓試驗比較，結(jié)果良好，達(dá)到了工況要求。在隨后的循環(huán)水高壓電機、氟里昂高壓電機及公司內(nèi)配電變壓器的檢修試驗中，使用該儀器，顯示穩(wěn)定可靠。目前在兩年多的實踐中證明，該試驗變壓器的故障處理措施是可行的。4高壓試驗應(yīng)采取的安全技術(shù)措施高壓試驗通常在高壓下進(jìn)行，因此安全問題非常重要。因為在高電壓下工作，由于疏忽，人體與帶高電壓設(shè)備部分的距離小于安全距離時，

11、極有可能發(fā)生人身傷亡事故。由于錯接試驗電路或錯加更高的試驗電壓，很可能使被試設(shè)備或試驗設(shè)備發(fā)生損壞。為了有效防止意外事故的發(fā)生，應(yīng)在思想高度重視的基礎(chǔ)上，必須做好以下各項安全技術(shù)措施。（1）在高壓試驗前，充分作好預(yù)備工作。擬定好試驗方案，必須嚴(yán)格執(zhí)行電力安全工作規(guī)程中的相關(guān)內(nèi)容，在高壓試驗設(shè)備和高壓引線四周，均應(yīng)裝設(shè)安全網(wǎng)（遮欄），并在網(wǎng)上向外懸掛“止步，高壓危險”標(biāo)示牌。裝設(shè)安全網(wǎng)的地方應(yīng)派專人看管，以防外人不慎人內(nèi)；對遠(yuǎn)處出現(xiàn)高壓（如電纜試驗）的地方也應(yīng)裝設(shè)安全網(wǎng)，也應(yīng)派專人看管。（2）高壓試驗工作必須有兩人以上共同配合，才能開展工作，并應(yīng)明確其中有經(jīng)驗的一人為試驗負(fù)責(zé)人，負(fù)安全責(zé)任。（3

12、）試驗前，試驗負(fù)責(zé)人應(yīng)對每個參加試驗的人員明確分工，具體說明有關(guān)安全的注意事項。（4）工作任務(wù)不明確，試驗設(shè)備地點或四周環(huán)境不熟悉，試驗項目和標(biāo)準(zhǔn)不清楚，以及人員分工不明確的，都不得開展工作。（5）試驗設(shè)備的容量，儀表的量程必須在試驗前考慮合適，儀表的轉(zhuǎn)換開關(guān)、插頭和調(diào)壓器及滑桿的轉(zhuǎn)動方向，必須判明且正確無誤。（6）因試驗需要而斷開設(shè)備與外部的連線時，拆前應(yīng)做好標(biāo)記，以免恢復(fù)時接線錯誤。（7）試驗設(shè)備和被試驗設(shè)備的金屬外殼均應(yīng)接地，高壓試驗引線應(yīng)盡量縮短，截面應(yīng)足夠大；高壓回路對安全網(wǎng)，設(shè)備外殼墻壁等地電位物體應(yīng)有足夠的安全距離，以防發(fā)生放電。（8）高壓試驗一般由較低一級的試驗人員負(fù)責(zé)接線，之后由試驗負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)檢查。檢查接線是否有誤，安全用具（如安全網(wǎng)、標(biāo)示牌、絕緣手套、絕緣墊、放電棒、接地線）是否齊全，安全措施是否妥當(dāng)。經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，令全部試驗工作人員撤到安全網(wǎng)之外后發(fā)出“各就各位”的命令，方可認(rèn)為試驗預(yù)備工作全部完成。5結(jié)語電力系統(tǒng)中的變壓器是保證電力系統(tǒng)供電安全性、可靠性、高效性、