电力变压器高压试验探讨论文_王幸伟,邹龙,崔超奇,王东旭,韦杰杰

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摘要:电力是现代社会生产与日常生活的重要能源,保证其安全正常的运行是电力系统最重要的工作之一。目前,国内在电力变压器高压试验中尚存在一定的弊端与问题,尤其是在试验结果的精确性、可靠性方面仍需进一步改进,本文对电力变压器高压试验的条件、方法,对电力变压器高压试验的内容进行了探讨,并分析了电力变压器高压试验的安全设计方法。

关键词:电力技术;变压器;高压试验

一、电力变压器高压试验的分类

电力变压器高压试验包括出厂、交接、大修以及预防性等各种试验。如果将高压试验按照其要求和性质来分的话,可以将电力变压器高压试验分为特性试验以及绝缘试验两大类。其中的特性试验主要是对电力变压器等电器设备的断路器的主回路接触电阻、安伏曲线以及GIS、极性等进行的试验。而绝缘试验包括破坏性以及非破坏性两种,前者涉及到直流交流等耐压试验,因为具有较高的电压,所以在试验过程中很容易发现设备所出现的缺陷,但是由于它具有破坏性,所以在试验的过程中很容易将设备的绝缘性损伤,从而大大降低了其寿命的长度。后者一般是采用不具有破坏性的方法对其进行试验,它包括了绝缘电阻的试验以及油色谱分析、吸收比试验等等。这种试验方法能够发现电气设备整体上的缺陷,但是由于具有比较低的电压,所以灵敏度也比较低。但从整体上来说,非破坏性试验方法是一种比较有效的试验方法。进行电力变压器等的高压试验时,应该按照一定的次序进行,一般来说,最先进行的试验应该是非破坏性试验,然后是特性试验,由于破坏性试验对设备具有一定的损坏作用,所以应该在最后进行。试验过程中还应注意,在试验之前前确保电力变压器等设备在日常中受到良好的维护,避免利用受潮的设备直接进行高压试验,这样可能会给整个设备带来绝缘缺陷。同时还要注意,在进行交流耐压试验之前,应该首先检验电力设备的绝缘电阻,只有合格才能进行试验,以免击穿电机等等。

二、电力变压器高压试验的影响因素

第一,试验电压的极性对电流泄露的影响。变压器很容易受潮,一般是由其外皮引起的。通常情况下,电场中的水分子电性是正的,但是如果在变压器的绕组中施加一个正极性的电压时,会引起水分子的变化,水量不断变少,因而电流通过变压器的量也会变少。而当施加的电压是负极性时,则通过变压器的电流量会增多。但是实际上,变压器不会全部都受到电压极性的影响,例如,新型的电力变压器一般不会出现受潮的现象,因此,新型变压器中的含水量是极低的,甚至可以忽略不计。这样看来,试验电压的极性和电流泄露之间并没有一定的联系。第二,温度对高压试验的影响。绝缘电阻受温度的影响很大,一般来说,随着温度的升高,绝缘电阻会逐渐降低。这是因为在环境等各方面条件都一样的情况下,分子和离子会随着温度的升高而加快运动的速度,在绝缘材料中也是一样中,温度一升高,分子离子的运动速度加快,从而提高了绝缘电阻的极性,因而绝缘电阻也会在一定程度上降低。同时,温度的升高会提高加速绝缘电阻中水分子的运动速度,由于水分子运动速度加快,电阻内部的一些杂质很容易就被溶解,因此电阻下降的程度也会变大。另外,当绝缘电阻表面附有脏物的时候,也会使电阻值明显降低。相关研究表明,在温度的影响下,变压器绝缘吸收比也会发生一定的改变。一般来说,温度下降,该比例会增加,否则则下降。但是如果变压器是干燥的,那么这种规律则是相反的。当温度超过40摄氏度的时候,反而出现了比例下降的情况。第三,升压速度的影响。在实际试验中,升压的快慢会影响变压器中的电流泄漏状况,这种影响在一些容量比较大的变压器中表现得更明显,因此,当进行试验的时候,应该掌握试验的技巧,只有这样,才能将误差控制在最小的范围中,以确保结果的准确性。

三、电力变压器试验举例

由于电力变压器高压试验涉及到很多种,现在以绕组连同套管的直流电阻试验为例,简要说明试验的注意事项。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆直流电阻试验的作用有很多,它能够帮助检查绕组内部导线焊接的质量,也能检查绕组的规格、绕组和引线焊接结果的好坏,还能对开关、套管以及引线等的接触情况进行检查,判断三相电阻的平衡性等等。由于变压器绕组有较大的电感和互感,却具备较小的电阻,根据时间常数为L/R,会发现时间常数是很大的,在这种情况下,如果要使电流达到稳定状态,充电的时间会很长,因此,对于一些比较大型的变压器,进行其直流电阻试验时,要尽量将试验的时间缩短。缩短试验时间的方法可以通过增加电流来使铁芯的饱和程度进一步提高,也可以通过增加电阻来缩短时间,如果是测量大型变压器的低压绕组中的电阻,由于低压那一端具有很少的激磁匝数,这种情况下,即使提高电流也不能确保能让铁芯达到饱和状态,因此,可以通过串联绕组助磁的方法,并注意选择正确的连接方式。

四、电力变压器高压试验的安全设计方法

在电力变压器高压试验中,由于所需的试验电压较大,如果不能采取有效的安全设计方法,将直接关系到试验结果的准确度,以及试验人员的安全。因此,在电力变压器高压试验过程中,必须注重安全设计方法的研究与应用,进而保障试验工作的顺利开展和进行。

(1)防止感应电压与放电反击

在电力变压器高压试验中,在试验设备与其他设备之间必须采取有效的防止感应电压的措施,通常是将试验设备与其他仪器、设备进行短接,并可靠接地。在高压试验室中,要根据试验要求设置专用的短路接地井、接地系统,对于试验室中闲置的各种电容设备也要按照要求进行短路接地。由于电力变压器高压试验是在一个封闭的六面屏蔽体环境中进行,在试验过程中有可能出现瞬间放电的现象,所以,对于试验室中的高压电缆必须加金属管保护,并且埋地敷设。一般情况下,金属保护管的长度应>15 m,并且每隔5m与接地极进行连接,从而严格控制放电反击现象的发生机率。

(2)可靠的接地

在电力变压器高压试验中,必须保证试验室的接地系统良好,接地电阻一般需要在0.5Ω以下,从而保障试验设备与试验人员的安全。在具备良好接地条件的情况下,还应将试验室视为一个特殊的等电位体,试验室中所有金属仪器、设备的外壳都要保持良好接地,特别是在变电器与试验设备之间必须有可靠、安全、稳定的金属性连接。在高压试验室中,应明确标注接地点的位置,以防在试验中出现人员触电的现象。

(3)防火、防爆

在电力变压器高压试验中,必须严防变压器在运行中发生过载或短路的现象,特别要注意绝缘材料、绝缘油等因高温、电火花作用等因素,而产生分解、膨胀,以致气化,导致变压器内部的压力急剧增加,有可能引起变压器外壳爆炸使大量绝缘油喷出燃烧,油流又会进一步扩大火灾的危险。因此,在电力变压器的高压试验过程中,必须注重对于安全问题的防范,以保证试验的安全性。

结束语:

电力变压器试验是提高变压器工作安全性的重要前提,因此,应做好各项试验工作。在试验的过程中,应该首先做好安全防范措施,并掌握各个因素对试验结果的影响,了解试验结果偏差产生的原因,以更好地设计试验方法。

参考文献

[1] 陈文大. 电力变压器高压试验探讨[J]. 机电信息. 2012(6): 19-20.

[2] 谷小博. 变压器现场局部放电试验有关问题的分析[J]. 浙江电力. 2011(5): 5-8.

[3] 何大清,蔡旭,金之俭,等. 电力变压器偏磁试验电源研制[J]. 电力电子技术. 2011(1): 83-84.

论文作者:王幸伟,邹龙,崔超奇,王东旭,韦杰杰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/15

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