摘要：近年来,人们对于电力的要求越来越高,尤其是在变压器方面,电力系统之中最主要的组成部分就是变压器的运用。与其他电力设备相比它发生故障的几率相对较小。但是一旦发生故障，就需要进行判断故障的类型，以便能使用恰当的措施来解决问题。
关键词：电气试验；变压器；故障；应用
一、变压器的结构
变压器是主要由铁心、线圈和冷却装置三部分构成的。铁心是变压器磁路中的重要组成部分，在制作时铁心是用磁导率较高涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成的。为了减少磁滞和涡流损耗，每一钢片的厚度，在交流电频率为50赫兹的变压器中约为0.35-0.5mm。为了保证耦合性能，铁心都做成闭合形状，其线圈绕在铁心柱上。按照铁芯构造形式，可分为心式和壳式两种。心式铁心绕组包着铁心成“口”字形。壳式铁心成铁心包着线圈成“日”字形。线圈是变压器的电路部分。按结构分为高压绕组和低压绕组。对于绕圈的要求很高。线圈是用具有良好绝缘的漆包线、纱包线或丝包线绕成的。在工作时，和电源相连的线圈称为原线圈，而与负载相连的线圈称为副线圈。通常电力变压器将电压较低的一个线圈安装在靠近铁心柱的内层，这是因为低压线圈和铁心间所需的绝缘比较简单，电压较高的线圈则安装在外面，主要是为了考虑变压器的散热问题，如果是用在频率较高的变压器中，为了减少漏磁通和分布电容的影响，常需要把原线圈、副线圈绕组分为若干部分，分格分层并交叉绕制。在变压器中最常见的是电力变压器。它的容量很大，大约是发电机总容量的9倍。电力变压器是用来改变交流电电压大小的电气设备。它根据电磁感应的原理，利用变压器的特性把某个交流电压交换成另一个交流电压，以满足不同负载的需要。
二、变压器常见故障分析
2.1变压器的短路和放电故障
在电力系统中，变压器的作用是非常重要的。但变压器作为线路的中枢和电能量的转换枢纽，在运行的过程中，很容易出现比较严重的短路故障和放电故障。这两类常见故障，在变压器的运行中，发生的频次和概率特别高。一方面，短路故障是变压器最容易出现的故障类别，变压器一旦发生短路故障，极有可能造成变压器的烧毁，甚至引发电路起火。短路故障往往发生在变压器运转的出口区域，分为相间短路和接地短路。造成变压器短路故障的原因是多方面的，如变压器内的线路安排不合理，使用的导线过于简单，难以真正提升变压器的安全运行。同时变压器自身的性能和设计质量等，都会造成变压器在运行过程中发生短路故障。
2.2变压器运行状态下的渗漏油故障
变压器是常年不间断运行的，变压器运行的动力是机油等燃料，在变压器高效运转的过程中，由于变压器自身的性能弱化或者针对变压器的维护管理措施不到位等，都容易引发变压器发生严重的渗漏油故障。变压器一旦发生渗漏问题，不仅容易影响和制约着变压器的高效稳定运行，同时还威胁着变压器周边的环境卫生，造成严重的环境污染，同时也难以提升电力系统的经济效益。在变压器运行的过程中，造成变压器渗漏油问题的原因是多方面的。如在变压器内部，由于操作人员专业素养低，或者安装技术不过关等，经常使得胶垫安置过高，这就容易使得变压器内部的高压套管出现升高座等问题，进而造成比较严重的渗漏油问题。再比如，在变压器油箱的焊接过程中，对于焊接缝的处理不当，也容易引发比较严重的渗漏问题。
2.3变压器内的铁心常出现不同点接地故障
在变压器内部，铁心的接地问题需要通过科学的考量和设计，只有这样才能提升变压器运行的安全。但在变压器内部，铁心经常容易出现不同点不均匀的接地问题。在变压器的高效运行中，铁心不能出现两点或者两点以上的接地问题，但在实际运行中，由于变压器管理人员的工作责任意识淡薄等问题，常常容易出现铁心不均匀接地等诸多故障，严重影响变压器的整体运行效果和质量。
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三、电气实验在故障分析中的应用
3.1绝缘油实验
变压器的油箱内充溢了变压器油，变压器油的作用是：绝缘、散热、测量、保护铁芯和绕组组件，推迟氧对绝缘材料的侵蚀。变压器内的绝缘油能够添加变压器内部各部件的绝缘强度，因为油是易流动的液体，它能充溢变压器内部之间的任何空地，将空气扫除，避免了部件因与空气触摸受潮而引起的绝缘下降。其次，因为油的绝缘强度比空气大，然后添加了变压器内部各鼻尖之间的绝缘强度，使绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间、绕组与油箱盖之间均坚持突出的绝缘。绝缘油实验主要包括：外观、水溶性酸pH值、酸值、闪点、含水量、击穿电压、界面张力、tanδ、体积电阻率、油中含气量。
3.2变压器直流电阻实验
直流电阻就是元件通上直流电，所呈现出的电阻，即元件固有的，静态的电阻。变压器直流电阻测量是变压器实验中既简便又重要的一个实验项目，能有效的检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接方位及引线与套管的触摸是否突出、并联支路衔接是否正确、变压器载流部分有无断路、触摸不良以及绕组有无断路现象。实验规程规则防止性实验中，1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的不同不该大于三相平均值的2%（警示值），无中性点引出的绕组，线间不同不该大于三相平均值的1%（注意值）；1.6MVA及以下的变压器，相间不同一般不大于三相平均值的4%（警示值），线间不同一般不大于三相平均值的2%（注意值）。
3.3绝缘电阻和走漏电流实验
在介质中应用直流电压的时候，在介质中流通的三部分电流分别为：几何电流，传导电流与吸收电流。由于几何电流隶属极充电流，整个过程时间短暂，瞬间加加压之后迅速降至零值。而传导电流，它与绝缘部分的内部情况有关，与加压没什么联系，它是用作测量绝缘的电阻情况。吸收电流与绝缘电阻关联紧密。
3.4短路实验
变压器的短路实验是测量额定电流下的短路损耗和阻抗电压，其电源和测量线路与空载实验一样，所不同的对错电源侧的绕组要人为短路。依照规则，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%。经过变压器短路实验，能够发现的缺点有：变压器的各结构件（屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等）或油箱壁中因为漏磁通所引起的附加损耗过大和部分过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和部分过热、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。经过测量阻抗电压能够发现在运转中变压器出口侧发作短路，变压器内部几何尺度的改动。
结语
总之，变压器是对供电来说必不可少的装置，对于电力起到了很重要的作用。然而在供电过程之中，变压器是存在很多的缺陷以及不足，这些会导致变压器不能正常工作。为了使得变压器的问题少出现，减少企业的损失，进行判断必不可少，缺陷要依靠电力试验来进行解决，用确保电力系统正常运行。这样可以加长变压器的使用，还可以使其满足电网系统的发展需求，这是一项比较复杂的工程，所以实验检测必不可少，需要提前检测。
参考文献
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[3]郭子辉.论老旧220kV变压器更新换代对节电降耗的重要性[J].技术与市场,2015(11).
论文作者:王宏韧
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：变压器论文; 绕组论文; 铁心论文; 故障论文; 线圈论文; 电压论文; 电阻论文; 《电力设备》2019年第6期论文;