电力变压器高压试验关键点研究论文_赵丽华

(广西电网有限责任公司桂林供电局 541002)

摘要:变压器是电力系统中非常重要的一个组成部分,在对其进行高压试验的过程中不能存在任何的疏漏,电力企业要严格的控制试验条件,同时采取积极有效的试验措施,保证试验的真实性、有效性,保证试验结果符合实际情况,这样才能及时的发现变压器内部存在的质量缺陷,本文结合作者多年工作实际,对电力变压器高压试验的关键点进行了研究,首先对电力变压器的基本结构和工作原理进行简单的概述,其次对电力变压器试验过程中的准备工作及危险点进行分析与预控,最后探讨了试验中各个项目的方法与异常结果的分析与判断,仅供参考。

关键词:电力变压器;高压试验;关键点

1电力变压器的基本结构和工作原理

电力变压器是根据电磁感应原理制造出来的电气设备,因此,电力变压器至少有能高效利用电磁感应的铁心和绕组。电力变压器的主要部分是铁心、绕组、绝缘 、外壳和必要的组件。由于容量、电压的不同,电力变压器的铁心、绕组、绝缘、外壳和必要组件的结构形式可以是不一样的。变压器可以变换不同电压,是通过铁心内的磁通随时间的变化,在不同匝数的绕组内感应出不同的电压。铁心是变压器的磁路部分,作用是导磁,一般采用磁导率高、损耗低的电工钢片作为铁心的材料,主要为了减少交变磁通在通过铁心时引起的磁滞、涡流损耗。绕组是变压器变换电压的电路部分,是变压器的基本部件,绕组的电器性能和机械性能直接影响变压器的性能。变压器是一个应用电磁感应定律将电能转换为磁能,再将磁能转换成电能,以实现电压变化的电磁装置。

2电力变压器高压试验过程中的准备工作及危险点分析与预控

电力变压器在试验前需要保证其条件符合要求,只有在符合条件要求之下才能开展试验,这样才能保证最终的试验数据准确性,主要体现如下的几个方面:试验时的环境温度要严格的控制在一定的范围内,室内温度保持在40℃以下,且不能低于零下20℃,通常情况下需要保持在25℃—30℃,室内相对湿度不能超过85%。在试验开始之前,需要充分的做好准备工作,在试验区域周围需要布置好安全防护网,同时设置好安全警示牌,并且派专人进行看守,避免不了解情况或者不具备安全意识的人员进入到试验场所内。接线的过程中,要明确所有试验设备的接线基本原理,然后完成所有的接线工作。在接线工作结束之后,要全面的进行检查,保证所有的接线都准确可靠,不能存在错接或者漏接的情况。开始试验前,试验人员应站在绝缘垫 上,高声呼唱。在升压的过程中,试验人员应匀速升压,密切观察测量仪表的变动情况及被试品有无异响,随时做好切断总电源的准备。

3电力变压器高压试验的项目内容及异常结果的分析与判断

3.1绝缘电阻试验

绝缘电阻的测试是电气设备绝缘测试中应用最广泛,试验最方便的项目。绝缘电阻值的大小能有效地反映绝缘的整体受潮、污秽以及严重过热老化等缺陷。绝缘电阻的测试最常用的仪表就是绝缘电阻测试仪(兆欧表)。影响绝缘电阻的因素主要有以下三个: 1、温度的影响。温度对绝缘电阻的影响很大,一般绝缘电阻是随温度上升面减小的。原因在于当温度升高时,绝缘介质中的极化加剧,电导增加,致使绝缘电阻降低。2、湿度的影响。湿度对表面泄漏电流的影响较大,绝缘表面吸附潮气,瓷套表面形成水膜,常使绝缘电阻显著降低。此外,由于某些绝缘材料有毛细管作用,当空气中的相对湿度较大时,会吸收较多的水分,增加了电导,也使绝缘电阻降低。3、放电时间的影响。每测完一次绝缘电阻后,应将被试品充分放电,放电时间应大于充电时间,便于将剩余电荷放尽。否则,在重复测量时,由于剩余电荷的影响,其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小,因而造成吸收比减小,绝缘电阻值增大的虚假现象。

3.2直流泄漏电流试验

测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的原理基本相同。不同之处是:直流泄漏试验的电压一般比兆欧表电压高,并可任意调节,兆欧表则不然,因而它比兆欧表发现缺陷的有效性高,能灵敏地反映瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等。直流耐压试验与泄漏电流电流的测量虽然方法一致,但其作用不同,前者是考验绝缘的耐电强度,其试验电压较高;后者是用于检查绝缘状况,试验电压相对较低。因此,直流耐压对于发现某些局部缺陷更有特殊意义。

3.3电压比的试验

变压器的电压比是指变压器空载运行时,一次侧电压U1与二次侧电压U2的比值,简称电压比(或变比),即K=U1/U2。

测量电压比的目的:

(1)检查变压器绕组匝数比的正确性;

(2)检查分接开关的状况;

(3)变压器发生故障后,常用测量电压比来检查变压器是否存在匝间短路;

(4)判断变压器是否可以并列运行。

电压比的测量方法,一般有双电压表法和变比电桥法。

3.4介质损失正切值tanδ的测量

测量介质损耗试验灵敏度较高,可以发现绝缘的整体受潮、劣化、变质及小体积设备的局部缺陷。在排除外界干扰,正确地测出tanδ值后,还需对tanδ的数值进行正确分析判断。为此,就要了解tanδ与哪些因素有关。根据tanδ测量的特点,除不考虑频率的影响(因施加电压频率基本不变)外,还应注意以下几个方面的问题。1、温度的影响。温度对tanδ有直接影响,影响的程度随材料、结构的不同而异。一般情况下,tanδ是随温度上升而增加的。现场试验时,设备温度是变化的,为便于比较,应将不同温度下测得的tanδ值换算到同一温度下。2、关系图如图1 所示。

图1 关系示意图

通过试验电压关系图可以发现,不同电压产生的波动较大。3、测量tanδ与试品电容的关系。对电容量较小的设备(套管、互感器、耦合电容器等),测tanδ能有效地发现局部集中性的和整体分布性的缺陷。但对电容量较大的设备(如大、中型变压器、电力电缆、电力电容器、发电机等),测tanδ只能发现绝缘的整体分布性缺陷。因为局部集中性的缺陷所引起的损失增加只占总损失的极小部分而被掩盖。这和设备的总电容量有关,事实上,设备绝缘结构总是由许多部件构成并包含多种材料,可看成是由许多串并联等值回路所组成,我们所测得的tanδ就是串并联后的综合值。

3.5交流耐压试验

工频交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法,对保证设备安全运行具有重要意义。交流耐压试验的电压、波形、频率和在被试品绝缘内部电压的分布,均符合在交流电压下运行时的实际情况,因此,能真实有效地发现绝缘缺陷。交流耐压试验应在被试品的绝缘电阻及吸收比测量、直流泄漏电流测量及介质 损失正切值tanδ测量均合格之后进行。如在这些非破坏性试验中已查明绝缘有缺陷,则应设法消除,并重新试验合格后才能进行交流耐压试验,以免造成不必要的损坏。交流耐压试验对于固体有机绝缘来说属于破坏性试验,它会使原来存在的绝缘弱点进一步发展(但又未在耐压时击穿),使绝缘强度逐渐降低,形成绝缘内部劣化的累积效应。因此,必须正确地选择试验电压的标准和耐压时间。试验电压越高、发现绝缘缺陷的有效性越高,但被试品被击穿的可能性越大,累积效应也越严重。反之,试验电压低、又使设备在运行中击穿的可能性增加。具有夹层绝缘的设备,在长期运行电压的作用下,绝缘具有累积效应,所以现行有关标准规定运行中设备的试验电压,比出厂试验电压有所降低。

4结论

综上所述,电力变压器的高压试验非常的重要,试验过程的复杂性就导致了其存在很大的安全隐患,这就需要试验人员根据实际情况对试验项目和试验结果进行正确的分析与判断,以确保试验工作的顺利进行,提高供电系统的安全性和稳定性。

参考文献

[1]李新刚.电力变压器的维护与管理[J].科技创新与应用.2017(05)

[2]张清涛.电子电力变压器的控制与应用探讨[J].中国新技术新产品.2016(06)

[3]韩世春.电力变压器的常见故障及对策[J].黑龙江科学.2016(08)

论文作者:赵丽华

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/16

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