摘要：通过电气试验，可以对变压器故障进行有效分析，进而解决故障，为电力系统的平稳运行奠定基础。本文首先对变压器故障分类以及典型故障进行分析，然后提出几点电气试验有效开展策略，希望可以为电气试验开展效率以及开展水平的提升起到促进作用。
关键词：变压器；故障分析；电气试验
随着社会经济的快速发展，我国电力事业取得了巨大进步，电力系统水平对于人们的日常工作、生活质量具有重要影响。但就目前来看，在我国电力系统中，存在着多种变压器故障现象，变压器故障会对电力系统平稳运行造成不利影响，需要对变压器故障分析工作、电气试验工作予以高度重视。
一、变压器故障分析
（一）故障分类
依照变压器组成部分，可以将其分为变压器填充物故障、绕组故障、附件故障等类型。依照故障发生处，可以将其分为分接开关故障、绝缘故障、套管故障等类型。依照变压器危害表现，可以将其分为绝缘降低故障、过热故障以及烧损故障等类型[1]。
（二）典型故障
1.绝缘故障
绝缘系统在电力变压器组成部分中占有重要地位，变压器技术指标和绝缘系统性能具有密切联系，在一定程度上，绝缘系统对于变压器运行安全、运行经济具有决定性作用，如果出现绝缘问题，就有可能引发安全事故，需要进行油、部件更换处理。绝缘故障可以分为过电压绝缘故障与工频电压绝缘故障两种主要类型，前者主要指的是因过电压影响，强电场导致绝缘受到击穿的事故，如雷电过电压、暂时过电压、操作过电压等；后者主要是正常运行中，变压器因为气泡、水分子以及杂质等因素影响，其局部场强出现变化情况，绝缘环境改变，进而导致放电、绝缘事故出现。
2.过热故障
变压器过热故障较为常见，其会威胁到变压器使用寿命以及运行安全性，包含了铁心过热故障、涡流过热故障、绕组过热故障、接触不良过热故障等多种类型，之所以产生这种变压器过热故障问题，其主要原因可以归纳为以下四个方面：（1）在运输过程中，部分产品出现内部脱落情况、内部松动情况，在现场安装中，存在操作不当情况[2]；（2）在设计制造过程中，存在家族性缺陷现象，产品质量不合格；（3）在运行过程中，存在长期过负荷情况，且检修工艺存在不合理情况，如在检修后变压器内部有杂物遗留，就会让其产生过热故障。
二、电气试验有效开展策略
（一）电气试验开展目的
电气试验开展主要目的可以概括为以下几点：
（1）对变压器基本结构、冷却方式、油温状态、运行状态做到充分了解；
（2）对变压器外部条件进行了解，如气象环境、自然条件以及地质环境等，同时需要对变压器维护历史做到明晰，包含了变电检修历史、变电运行、继电保护记录等多个方面；
（3）需要利用电气试验得到有效数据信息，依照规定异常性质开展分析工作，如果性质级别相对较高，需要对其原因进行查明，以此来制定改进方法；
（4）需要对变压器多年实验数据进行纵向比较，通过多年来的试验报告，对变压器数据发展规律进行全面了解，对变压器健康状况进行判断[3]；
（5）需要横向比较相同类型、相同厂家以及相同型号的变压器，对变压器家族性缺陷以及主要故障类型进行有效判断。
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（二）电气试验开展策略
1.带电试验
在带电试验检测中，主要包含以下三方面主要类型：
（1）红外线监测。针对运行变压器，利用红外线热像仪进行夜间监测，明确变压器是否有外部过热现象以及套管过热现象存在；明确变压器套管和储油柜实际油位情况；明确变压器散热系统以及油路情况；明确是否有接触不良导致过热现象出现在变压器散热等系统端子箱接点位置。在进行红外线监测时，可以依照电压等级来制定相应的测试周期，如电压等级为10kV，那么色谱分析周期为12个月；如果电压等级为66kV，其色谱分析周期为6个月；如果电压等级为220kV，那么色谱分析周期为3个月；如果电压等级为500kV，其色谱分析周期为1个月。如果有异常情况出现，那么可以对周期进行适当缩短。
（2）油样色谱分析。利用变压器油色谱分析，能够让油中溶解气体特征含水量、气体含量、糖醛含量得到科学检定，应用三比值法可以对变压器内部故障情况进行有效判断。与此同时，通过检测变压器之中糖醛含量，可以明确糖醛含量绝缘老化聚合度以及糖醛含量对数线性关系，变压器油老化并不会有糖醛出现，利用糖醛可以对绝缘老化予以全面分析。
（3）阻性电流试验。针对变压器中性点避雷器阻性，可以开展电流试验工作，利用带电检测，可以明确避雷器当前完好性，进而明确变压器中性点受到雷电、短路等情况的威胁，如果发现异常现象，那么可以对检测周期进行适当缩短，或是进行停电更换工作。
以我国某220kV变电站变压器故障分析为例，其故障主要表现为差动保护动作失灵，且变压器两侧出现断路器跳闸情况，该故障出现时为雷雨天气。利用色谱分析的方法，并和历史主变有溶解总烃、氢气数据进行比较，发现这两方面数据均有所提升，利用三比值法进行判断，其结果是102，在故障性质上，可以判断其为高能量电弧放电，采用特征气体法，发现变压器在雷击后，其总烃数值一度达到480ppm。之后，可开展直流电阻测量、绕组变形试验，发现直击雷侵害是其产生故障主要原因，主变防雷措施存在死角。后决定对其主变进行更换，顺利解决故障问题。
2.停电试验
（1）非计划停电。在非计划停电检测中，其检测方法包含了交流耐压试验、绕组泄露电流检测、空载电流与空载损耗试验、低电压短路阻抗试验、局部放电试验、变压器与套管油色谱分析、变压器障碍数据试验等。
（2）计划停电。在计划停电中，其检测方法主要包含了绕组绝缘电阻、电容套管绝缘检测、直流电阻测试、绕组变形试验以及变压器套管色谱分析等电气试验方法。
（3）交接试验。交接试验主要包含了绕组变形试验、交流耐压试验、绕组泄露试验、低电压短路阻抗试验、局部放电试验等。
以我国某新建变电站为例，在该变电站中，就针对1、2#变压开展了交接试验工作，在交接试验中，发现试验项目运行正常，在交流耐压试验1#主变时，发现电压升至120kV出现放电击穿现象，对其进行全面检查和判断，发现其放电主要为固体击穿对地放电，A相段间引线到分解开关引线对地具有较小的爬距，在联系设备厂家后，发现其为变压器设备家族缺陷，同一型号变形器均有缺陷存在，后经过商议，决定将绝缘材料进行增设，后发现交流耐压试验合格，可以进行正常使用。
结束语
综上所述，在变压器故障中，绝缘故障、过热故障等情况较为常见，通过红外线监测、油样色谱分析以及阻性电流试验等带电试验工作，通过非计划停电、计划停电以及交接试验等停电试验工作，可以让变压器故障得到有效分析，进而解决此类故障问题，以此来提升电力系统运行稳定性以及运行质量。
参考文献
[1]龚文信.电气试验在变压器故障分析中的应用探讨[J].中外企业家,2019(20):124.
[2]吴浩,吴文婷.变压器故障分析中电气试验的有效开展[J].中国新通信,2019,21(09):220.
[3]王雪妍.电气试验在变压器故障分析中的应用研究探讨[J].科技资讯,2018,16(35):36-37.
作者简介
金霄平（1981—），男，江苏无锡人，本科，工程师，研究方向：高压电气试验。
论文作者:金霄平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/21
标签：变压器论文; 故障论文; 电气论文; 色谱论文; 绕组论文; 过电压论文; 情况论文; 《基层建设》2019年第21期论文;