摘要：电力变压器是一种静态的电气设备，主要作用是将一个数字交流电压转换成一个或几个相同频率的交流电压。为了保证电网的正常运行，通常采用电力变压器进行调节。变压器的性能对电网的运行和稳定起着至关重要的作用。因此，根据电气试验的结果来分析变压器的故障原因，是一种非常有效的手段。
关键词：变压器故障，电气试验，原理，应用
一、前言
随着社会经济的发展和生活质量的提高，电力系统已成为现代社会不可缺少的组成部分。电力变压器作为电网的核心部件之一，直接影响着人们日常用电的质量和稳定性。为了更好地建设和完善电网系统，保证电气设备的安全和正常运行，有必要对电力变压器进行高压试验。变压器在运行过程中的稳定性，通常采用无损局部放电试验。在局部放电试验中，预激磁电压主要用于保证变压器的正常运行，但放电时间较短。电力变压器的高压试验方法很多，但都对环境有类似的要求，实验室的温湿度应根据试验环境的要求进行控制。一般来说，在实验过程中要保证实验室温度在-20~40之间，湿度随温度的变化而变化。此外，还需要控制影响试验的其他因素，如颗粒物、灰尘等。为了保证电压变化时的有效保护，需要对试验电压、保护电阻和电容进行控制。在电气试验期间，当电压超过规定值时，不得断开变压器。因此，为了更科学地进行实验，获得更准确的实验数据，有必要保证实验环境符合标准要求，减少外部环境因素对试验的不利影响。
二、变压器故障出现的原因
在电力系统中变压器长期运行和使用过程中，可能会出现绝缘老化问题，导致变压器绝缘性能的恶化和变压器的故障。一般来说，在变压器运行中，应注意变压器的最大负荷，不要无限期地增加变压器的负荷，这将直接影响变压器内部元件的寿命，导致变压器的故障。如果不及时更换部件，将存在安全隐患。变压器是一种典型的电气设备，需要专业的电气施工人员按照一定的要求和规则连接电气元器件和线路，以保证电气连接的质量和电气设施的维护。如果连接处电线松动，容易引起变压器故障，进而影响电力系统的正常运行。
三、变压器故障分析中的电气试验类型
（一）绝缘电阻实验
在大短路电流作用下，变压器绕组变形是机械损伤的基本形式。其发展的典型方式是变形引起的局部放电、匝间短路和层间短路。在这种情况下，绝缘降低，可能导致主绝缘放电或完全击穿，导致主绝缘损坏。影响绝缘电阻的因素很多，如温度、温度对绝缘电阻有很大的影响。一般情况下，绝缘电阻随温度的升高而降低。因此，必须记录温度，以便将其转换为相同的温度进行比较。湿度也有影响，湿度对表面泄漏电流影响较大。绝缘表面吸附水分，在陶瓷套管表面形成水膜，经常显著降低绝缘电阻。测量时，应将瓷套表面干燥并屏蔽。最后，放电时间的影响是每次测试绝缘电阻后，样品应充分放电，放电时间应大于充电时间，以便于剩余电荷的放电。否则，由于残余电荷的影响，重复测量的电荷电流和吸收电流将小于第一次测量的电荷电流和吸收电流，从而导致吸收比降低、绝缘电阻值增大的假现象。因此，测量变压器的绝缘电阻是变压器出口近区短路后的必要试验项目。绝缘电阻测量应严格执行DL/T596-1996标准。使用2500V或5000V摇表时，绝缘电阻值不应与以前的测量结果有明显差异。在同一温度下，不应低于出厂试验值的70%。当绝缘电阻换算到20℃时，220千伏及以下的变压器不应小于800米，500千伏的变压器不应小于2000米，吸收比不应小于1.3或极化指数不应小于1.5。铁心绝缘也是必不可少的试验项目。
（二）绕组变形测试
近区短路后，绕组会因巨大的电动势而移位。绕组变形或位移后，即使没有立即损坏，也会留下严重的隐患。首先，由于局部放电和绝缘击穿，绝缘距离改变，固体绝缘损坏，导致绝缘突然失效，即使在正常工作电压下也是如此。其次，绕组的机械强度降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当绕组再次受到附近短路电流的冲击时，将无法承受巨大的电动势，造成损坏事故。变压器因短路强度不足而损坏的事故有增加的趋势。这是由于电力系统的快速发展和电网容量的扩大，一些110kv双绕组变压器直接分布到10kv用户，有许多出线，容易发生短路故障。部分10kv断路器柜体积小，在过电压、污染、小动物等因素的影响下容易引起三相短路。在引进国外先进技术后，新一代产品的技术性能有了一定的提高。大家都把重点放在减少损耗和提高绝缘水平上，而忽视了机械强度。这些问题加剧了变压器损坏事故的发生。因此，及时对存在问题的变压器进行绕组变形测试、分析研究，制定相应的措施，并计划挂检证书，不仅可以节省大量的人力物力，而且对变压器能否重新投入运行或及时退出运行具有重要的指导意义。应特别注意近区短路三次以上，短路电流超过变压器额定电流八次的情况。试验合格后，还应将吊耳或油从孔中放入变压器内，以拧紧销、拧紧引线绝缘支架和检查垫块是否位移。
（三）直流电阻试验和绝缘油试验
测量变压器绕组的直流电阻，可以检查内部导体、导线和绕组的焊接质量、绕组断开、分接开关和导线接头接触不良。实际上，它也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否错误的有效手段。长期以来，绕组直流电阻测量对保证变压器的安全运行起着重要作用。相关规范要求测量的相差应小于平均值的2%，测线间的差应小于1%，与同一温度下产品的测量值相比，相应的变化不应大于2%。绕组与套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数对变压器整体绝缘状况的检测具有较高的灵敏度。它能有效地检测变压器绝缘的集中缺陷，如元器件表面潮湿、潮湿或脏污、渗透等，如瓷件破损、引线连接壳、本体金属接地等。为避免绕组上残余电荷引起较大的测量误差，测量前或测量后应将被测绕组和外壳完全放电，放电时间不应小于2分钟。试验结果的基本判断是绝缘电阻不应小于出厂试验值的70%，10-30℃时吸收比不应小于1.3，极化指数不应小于1.5。
（四）油色谱分析和气相色谱
变压器油的色谱分析可以判断内部过热和放电故障，确定故障的严重程度和大致位置，为检修提供可靠依据。由于出口附近短路的影响，主变压器内部绕组发生匝间短路放电，引线连接器或分接开关接触不良，导致高能电弧放电。这些过热故障导致油或固体纸绝缘材料开裂，产生氢气、一氧化碳、二氧化碳和低分子碳水化合物（C2H2、C2H4），这些都是气体。它们通常在油中溶解。分析油中溶解气体的组成和含量，可以发现变压器近区短路后故障的严重性，并提出相应的对策。如连续运行期间是否能继续运行、技术安全措施和监视手段、是否需要内部检查和维修等，许多实例证明，色谱分析是诊断变压器工作状态和判断变压器正常运行状态的最有效方法之一。断层的形成。变压器过热故障和一些潜在故障的检测非常敏感。但是，对近区短路等突发性故障的响应不是很灵敏，因为故障是突发性的，产气量很快，部分气体在溶解到油中之前进入气体继电器。因此，对于近区短路故障，应结合气体继电器的气相色谱分析结果进行综合判断，并根据气体继电器中的气体颜色，初步判断故障的一般情况。
四、结束语
变压器的正常运行离不开电气人员的维护。对变压器的频繁检查、数据的记录和数据的比较分析，可以监测变压器的运行状态，保证变压器的稳定可靠运行，减少事故的发生，在一定程度上降低设备附件的成本，提高变压器的使用寿命。
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论文作者:金晓红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签：变压器论文; 绕组论文; 电阻论文; 故障论文; 电气论文; 不应论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第6期论文;