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摘要：随着我国的经济的快速发展，各行各业对于电力系统稳定性的要求也越来越高。变压器能够保证电力系统的稳定运行，但是由于变压器运行环境比较复杂，很容易导致变压器出现故障，造成整个供电系统瘫痪，所以必须要对变压器故障进行详细的分析。进行电气试验研究，对变压器的故障分析是比较有利的，可以准确的判断变压器出现故障的原因和位置，能够有效的促进变压器的正常运行。本文对变压器的类型、组成部分以及变压器故障原因和电气试验在变压器故障分析中的应用进行探讨。
关键词：电气试验；变压器；故障分析；应用
随着社会经济不断地发展，电力能源在现代社会中的应用越来越广泛，已经逐渐成为当代社会不可或缺的主要能源之一，且对于电能的依赖以及需求仍在不断上升。电力建设仍在逐渐增加，对于电力系统而言，变压器是其中最为重要的部分之一，是保障电力安全稳定进行的重要手段。变压器一旦出现故障，将对人们的日常生活造成严重的影响。随着科技的不断发展，电气试验作为一项全新的技术被广泛运用于电力系统中，能够准确判断变压器出现故障的原因，并对这些故障及时采取解决措施。
一、变压器的类型、组成部分以及变压器故障原因
就目前电力行业发展现状来看，变压器用途可分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器和特种变压器，变压器的主要结构包括有：初级线圈、次级线圈和磁芯。变压器主要是利用电磁感应的基本原理，将电能与磁能进行不断转化，从而使得电能能稳定输送到用户家中。变压器是现代社会经济发展的重要组成部分，且具有极强的稳定性，能够随时控制电压，因此是最常用的供电装置之一。
变压器最常见的故障都出现在实际运行中，在各种原因的影响下使变压器出现故障，直接导致供电系统电压不稳定，电力系统无法正常运行，电压数值较高的还会将电气设备烧毁。变压器经常会出现接触不良问题，这是变压器故障中能够最为常见的一种[1]，接触不良会导致电流出现不稳定状况，使变压器无法正常的运行，变压器的任何零件损坏都会造成变压器接触不良，电流的平衡会因为引线与其他零件的接触不良受到影响，使得变压器的运行出现异常或是停止运行。造成变压器接触不良的原因有很多种。设备有效的接触面积减小就会出现变压器运行的故障，设备接触部位的油渍太多时会加大电阻，在变速器运行的过程中会烧坏接触面。大部分的变压器都安装在较偏远的荒地上，因此会受到大风、雨和雷电天气的影响，如果变压器的封闭性不好，遇到下雨天时，雨水进入变压器就会造成电路短路，导致变压器出现故障。变压器的绝缘零件会因使用时间太长而被氧化，绝缘零件被氧化后会没有韧性，而电力工作者没有及时的对绝缘零件更换，或是绝缘油的质量太差，与空气接触后产生反应，都会直接导致变压器的绝缘性质变差，使变压器不稳定导致没有办法正常运行。
二、变压器故障分析中电气试验原理与条件
电力试验能够对电力设备实际性能进行检测，可以避免电力设备在以后的工作中出现故障和事故。在进行试验时，可以使用和运行阶段相应的方式试验。在接通电源之后，要依据实际情况均匀升压，升压时要观察电量参数的变化情况，详细记录仪表上的数据，在试验完成之后就要依据流程断开接线。在使用电力试验分析变压器故障时，试验环境温度和湿度都是十分关键的条件。如果在室内进行试验，则要依据试验要求对温度和湿度进行控制。在一般情况下，试验的温度不能超出40℃，也不能够低于-20℃。尽可能把试验整个过程都控制在这个温度范围中，进而保障试验数据可靠性与精确性，提升试验效率。变压器故障分析中的电气试验对湿度要求比较高，需要在比较干燥的环境中进行，避免试验结果受到环境的影响。若是在室外环境中试验，温度与湿度控制难度较大，所以通常选择在天气较好的时候进行试验。
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三、电气试验在变压器故障中的具体应用
（一）直流电阻试验
变压器的部件通上直流电后出现的电阻就是直流电阻，直流电阻试验就是对变压器电路中的电阻进行测定，根据对变压器的直流电阻试验能够很好的判断出变压器内部导线存在的问题，导线接触的部分是否安全，还可以有效的判断出具体是变压器中的哪个部件出现了故障。电气试验中最简单的一项试验就是变压器直流电阻试验，但也是比较重要的一项试验。在进行直流电阻的试验时，必须要严格的按照专业的操作进行试验，要保证直流电阻试验时，测试电阻仪器的测试线和变压器绕组的出线端是正确连接的。
（二）绝缘油试验
在变压器的油箱中充满了变压器油，这种油的作用主要是绝缘、散热以及灭弧，同时还能够保护铁芯与绕组组件，缓解氧对绝缘材料的侵蚀。变压器中的绝缘油能够加强变压器各个部门的绝缘性能，由于油是流动液体，其能够充满变压器内部中的任何一个空隙，把空气排除出去，以免部件因为和空气的接触而受潮，进而导致绝缘性能的降低。所以，油的绝缘强度比空气大，可以加强变压器中各个部件的绝缘性，让绕组之间、绕组和铁芯、绕组和油盖箱之间保持良好的绝缘性。绝缘油试验主要有直接观察外观、色谱分析、击穿电压试验、水溶性酸、含水量以及界面张力等。
（三）变压器短路试验
在一个区域内设立变压器装置后，在变压器运行工作的过程中，由于多方面外界因素的干扰，无法避免会出现相关无法预料的短路问题。在实际使用当中，较为常见的短路状况有：变压器内部线圈因为绕组的情况导致线路短路；如果油箱设置不符合规定，便会导致油箱电阻太大，从而使得电路形成较大的热量，导致短路的状况发生。变压器的短路试验是测量额定电流下的短路耗损和阻抗电压，其电源和测量路线与空载试验一样，所不同的是非电源侧的绕组人为短路，按照相关规定，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能够发现的。
（四）短路试验
变压器的短路试验就是对额定电流下变压器短路造成的损耗和阻抗电压进行测量，不是电源侧的绕组需要人为的进行短路，通过对变压器的短路试验，可以及时的发现变压器的各个结构的不足。在变压器运行的过程中，短路的故障问题是不可避免的。变压器的油箱设计不符合实际的运行，油箱的电阻过大就会导致变压器中有些电路的热量太高，从而使变压器的线路出现短路的故障，这也是变压器运行过程中最常见短路故障的原因。通过对变压器进行短路试验，可以发现因为油箱壁漏磁而造成的损耗过大和变压器局部变热等引起的一系列局部发热的问题，这些都为维护和检修变压器短路故障提供了有效的帮助和较科学的依据。
结束语
本文首先对变压器的类型、组成部分以及变压器故障原因进行了分析，其次提出变压器故障分析中电气试验原理与条件，在此基础上介绍了电气试验在变压器故障分析中的应用，如直流电阻试验、绝缘油试验、变压器短路试验以及短路试验等。利用电气试验对变压器故障进行分析，能够实现对变压器存在故障的原因进行判断，也能够促进变压器正常的进行工作，还可以保障变压器运行的稳定，一定程度上减少事故发生的次数，这样可以保障对地区供电的安全性，从而推动电力行业的可持续发展。
参考文献:
[1]麻骁. HXD1C型电力机车牵引变流器电气原理及重点故障分析处理[D].中国铁道科学研究院,2019.
[2]何俊涛. 基于录波数据的电力系统故障元件智能诊断方法研究[D].山东大学,2019.
论文作者:赵胜利
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：变压器论文; 电阻论文; 故障论文; 绕组论文; 电气论文; 油箱论文; 故障分析论文; 《电力设备》2019年第19期论文;