浅析电力变压器高压试验技术和故障处理论文_袁喆,方远征,程晨,王伟

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前 言:为确保变压器高压试验流程的顺利进行以及试验结果的准确性、可靠性,一般情况下,高压试验过程应满足以下前提条件:①实验温度控制在-20℃~40℃范围之内。②周围环境湿度不应高于85%。③最好采用新的变压器,保证测量数据的准确性。④试验中务必要保持变压器的清洁。⑤有足够大的保护电阻进行保护。⑥电压控制的一定范围之内,同时保证良好的散热条件。

一、变压器高压试验的主要内容

按照相关规定及试验目的,应合理的选取试验内容,以期能对实际工程作出更好的指导,通常电力变压器高压试验的主要内容有以下几点:

1)绝缘电阻的测量。在电力变压器高压试验中,绝缘电阻的测量是一个相对简单的试验,并且对整个试验起到预防性的作用。电阻的大小通常能反映出绝缘电阻的受潮及老化程度,因此在进行变压器绝缘电阻测量过程中应严格控制空气湿度和温度。

2)泄漏电流的测量。通常采用数显电流测试仪测量电力变压器泄漏的电流,当不能满足试验要求时可通过直流高电压试验。若泄漏电流明显偏低,很可能是变压器本身存在问题,不能正常使用。

3)局部放电试验。进行该试验的方法有如下两种:①选择工频耐压作为预激磁电压,然后将其降到局部放电试验的电压值,使这一过程大概持续10-15分钟,然后对局部放电量进行测量;②选择模拟运行过程中的过电压作为预激磁电压,然后将其降到局部放电试验的电压值,使该过程持续一至一个半小时,然后测量局部放电量。在以上两种试验方法中,后一种方法可以对变压器在长期工作电压下是否出现局部放电情况进行测量,有利于保障电力变压器的安全运行。此外,在电力变压器的局部放电试验中需要注意以下事项:对绝缘介质的承受场强、绝缘结构设计、带电与接地电极的表面场进行考虑时,是以局部放电量的值小于规定值为依据,而不是以主、纵绝缘是否放电作为考虑的注意依据。

4)变压比测量。变压比测量在变压器高压试验中具有非常重要的地位,且测量方法多样,其中变压比电桥法应用比较普遍,且常用语现场试验中,主要原因是,变压比电桥法能够不受电源稳定程度的影响,测量准确度高,可以直接读取误差,且试验电压可以调节,较为安全。

5)介质损耗因数测试。变压器绝缘损耗的大小与介质损耗因数有密切联系,因此可以通过介质损耗因数额大小,评判变压器的绝缘性能。

二、变压器高压常见故障处理

1)变压器异声故障处理。变压器正常运行时,会发出一些声响,但也有可能是故障引起的异声,引起变压器异声的主要原因如下:如果变压器“嗡嗡”较大,可能是由于贴心加紧螺栓是未拧紧造成的;如果变压器发出“叮当叮当”的金属撞击声,可能是变压器内有铁质垫圈、螺母等杂物;如果在套管处会听到“嘶嘶”的放电声,甚至在夜间还能看到蓝色的小火花,这是由于空气潮湿造成的,可以不做处理。

2)变压器油温异常故障处理。①分接的不同开关接触不良,会造成接触电阻阻值增大,从而造成损耗增大,引起局部发热;②相邻几个线匝之间绝缘损坏,使匝间金属直接接触而形成短路环流,电流短路使局部产生高热量;③外力损伤造成硅钢间绝缘损坏形成短路,亦会造成铁心过热。

3)变压器接头过热故障处理。变压器一般是铜制的引出端头,当与铝接触时,由于空气潮湿,容易发生电化学反应,铝被腐蚀,产生大量的热,造成接头损坏,因此应尽量避免铜铝接触。当必须接触时,可用特殊过渡头连接。

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4)变压器油位异常分析及处理。多次放油未及时补充、严重漏油或者油量本来就不足又遇到温度大幅降低等因素都会造成变压器油位异常降低,此时都应将变压器停止运行,待补油后再重新运行。

5)变压器外表异常故障处理。①套管安装时有碰上或者制造时有瑕疵,容易是系统内外产生过电压,引起闪络放电;②防爆管破损是由于螺栓拧得太紧或者内部发生段落等原因造成的;③变压器内装备的呼吸器下端玻璃管内一般都装有变色硅胶方便试验人员监视呼吸器的呼吸功能。若硅胶变成粉红色,则说明变色硅胶不再有吸潮能力,呼吸器也不能调节变压器上方内外压力的平衡。

三、实例分析

某设备出现问题回厂修理后又无法正常工作,且前后出现的问题一样:变压器的控制箱高电压指示仪表无法正常显示电压值,即此设备无法显示试验时升高电压的数值。首先对其进行外观检测可以得知,设备只能允许正确输出自藕调压器两回,电压表都表现正常,所接的线路亦是对的。

1)故障原因查找。对每一个机器作对应的查验,同时对其进行探讨:①查看控制箱中的控制回路,其可以正常工作;然后选取万用表欧姆档去测量连接导线,检测出连接导线也没有问题,由此推断有可能是因高压试验变压器存在问题或者已经损坏。高压试验变压器的构造主要为三个同心线圈,分别为原边线圈、高压输出线圈和仪表专用线圈。一旦高压试验变压器启动,首先使控制箱里面的电压回路连接正常,自动调压器对其可以起到调整作用,以至于里面的原边线圈和高压输出线圈的占比能够维持不变,相对于高压输出线圈,其匝数要少很多,所以可以通过仪表进行数值的读取工作。再把高压试验变压器打开,进行检测后获知,高压试验变压器的原边线圈和高压输出线圈均很正常,但是里面的仪表专用线圈却有着严重的过热现象,因此可以知道是仪表专用线圈的损坏。②查看仪表线圈得知,此仪表线圈选取的为0.3ram2导线。通过探讨知道其损毁的原因可能是由于此线圈芯线的断面过小,因此负载力相对比较薄弱,当进行仪器升压的时候,要是泄漏电流太大的话,将会引起线圈的损坏。上述涉及到的机器已出现过两次一样的问题,能够确定均是此原因导致的,由于设计的时候线径已经设定好了,因此就算回厂维修好了,也无法从根本上处理问题。

2)解决措施。通过对其造成损坏的因素研究,现在若要处理此问题,换掉仪表线圈是仅有的且有效的策略。高压试验变压器里的三个线圈之间的次序依次从铁心往外,最里面是仪表线圈,接下来是高压输出线圈,最外面的为原边线圈,即一次线圈。换仪表线圈的过程中,应该在相对洁净的场所,再一个个的把铁心硅钢片打开,然后把在外面的原边线圈及高压输出线圈按次序拿下来,而且要通过白布把他们各自裹住,放到不易被影响的地方,防止受到尘埃或其他脏东西的污染,等一切就绪后将其安装起来;对已经缠绕好的仪表线圈的结果进行检测以后,把损坏的仪表线圈拿下来,更换成断面相对大同时其负荷力较强的0.45mm2的漆包线,按照原仪表线圈的测量结果再次装好。进行绕制、浸漆、干燥、装配一系列操作以后,维修仪表工作结束。然后对已修的仪表做对应的一系列的检验,再采取其它的仪器与之做对比测试,检验其作用是否已经完善。

四、小结

总之,电力变压器高压试验技术是保障变压器本身安全运行的重要手段,在电力变压器在高压试验过程中必须,规范操作人员的相关操作行为,保障所有的高压试验环节都能具备充足的完整性和安全性,只有这样才能保障电力变压器在工作过程具备较高的稳定性和安全性,为电网高质量、安全运行提供基础。

参考文献:

[1]潘强.电力变压器高压试验研究分析[J].技术研发,2012(06).

[2]陈文大.电力变压器高压试验探讨[J].电力工程与自动化,2012(19).

论文作者:袁喆,方远征,程晨,王伟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期

论文发表时间:2017/3/9

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