摘要：变压器是电力系统调节控制的核心设备，不仅可以实现原电能高低压转换控制，也是维持区域供电安全调度作业的重要保障。在具体的运用之中，不同阶段的故障需要不同的分析方法，需要和实际情况相结合，充分发挥检测的灵敏性，正确判断变压器的内部故障。电气试验作为其中的一种方法，可以通过相关的数据来判断故障，针对不同的情况不同处理，及时的排除故障，确保电路可以安全运行。
关键词：变压器；故障分析；电气试验；应用
1变压器的结构及分类
变压器是由三部分构成：初级线圈，次级线圈和磁芯，她是供电常用的装置之一。变压器是应用电磁感应原理，主要作用是稳定，隔离，变换电压，阻抗变换，变换电流等等。它的分类一般可以分为油浸式变压器，组合式变压器，干式变压器，配电变压器等等。
2变压器故障处理必要性
近年来，电力科技水平不断提升，电网调度系统所配备的专用电力设备更加多样化，变压器是未来电力工程改造不可缺少的装置。从实际应用情况分析，变压器所设定的功能类别较多，适应了大范围电网操作模式运行要求，从而促进了变压器的普及应用。变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备，会受到电场的作用、导体发热的作用、机械力损伤、化学腐蚀作用以及大气条件的影响等，在这些外界因素的影响下，可能逐渐产生缺陷，甚至发展为故障，而电气试验是能够保证电力变压器安全运行的重要措施，对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用。
3变压器常见故障分析
3.1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。
3.2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。
3.3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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4电气试验在故障分析中的应用
4.1绝缘油试验
变压器的油箱内充满了变压器油，变压器油的作用是：绝缘、散热、测量、保护铁芯和绕组组件，延缓氧对绝缘材料的侵蚀。变压器内的绝缘油可以增加变压器内部各部件的绝缘强度，因为油是易流动的液体，它能充满变压器内部之间的任何空隙，将空气排除，避免了部件因与空气接触受潮而引起的绝缘降低。其次，因为油的绝缘强度比空气大，从而增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保持良好的绝缘。绝缘油试验主要包括：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。
4.2变压器直流电阻试验
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试验中既简便又重要的一个试验项目，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位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无断路、接触不良以及绕组有无断路现象。试验规程规定预防性试验中，1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的2%（警示值），无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%（注意值）；1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%（警示值），线间差别一般不大于三相平均值的2%（注意值）。
4.3变压器绝缘性试验测量
变压器绝缘性在同等潮湿度下受温度的影响，变化很大，例如：测量值为110kV的高压实验中，操作人员对进行测量作业时，当温度为35℃以上时，也包括35℃，干燥绝缘的吸收比到达极限后会急剧下降，即使潮湿度不发生改变，受潮绝缘吸收比也会出现不规则的明显变化。因此，绝缘电阻测量作业时一定要选择好环境，在炎热的夏季尽量选择黎明进行试验，并且测量结果真准确性一定要保障。
4.4电流泄漏的测量
理论上来讲，对仪器的设备的测量可以了解是否泄露电流，但是在实际运行中测量仪器的真实额定电压是低于变压器真实的额定工作电压的，所以实际上，这种测量的泄露电流数值总根本上说存是不够准确或精确的。所以在实际工作中，我们一般采用直流高压试验方法来实现对电流泄漏的测量。这种方法保障了电力变压器电流测量数据的精度。
4.5短路试验
变压器的短路试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试验一样，所不同的是非电源侧的绕组要人为短路。按照规定，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，可以发现的缺陷有：变压器的各结构件（屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等）或油箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、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。通过测量阻抗电压可以发现在运行中变压器出口侧发生短路，变压器内部几何尺寸的改变。
结语
伴随电力的发展，对于电力的要求越来越严格，需要进行准确的判断。这之中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：
[1]王俊宁，姚莉.电力变压器常见故障及在线监测技术分析[J].科技创新与应用，2014，09（13）.
[2]唐敏，谢彩云.电力变压器常见故障诊断及处理对策研究[J].信息化建设，2016（24）.
作者简介：
纪鹏宇（1978.07），女，汉族，辽宁省沈阳市，电力工程师，本科，电气试验，主要从事五百千伏变电站现场电气试验工作，邮编121000
论文作者:纪鹏宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：变压器论文; 绕组论文; 故障论文; 测量论文; 电压论文; 电阻论文; 铁心论文; 《电力设备》2017年第10期论文;