摘要：对于电力系统来说，变压器是其稳定运行的关键，通过变压器的高效运维管理，实现稳定可靠的供电。基于此，本文将电气试验作为研究对象，分析该方法在变压器故障分析中的应用，首先介绍了变压器的概念及重要性，然后阐述了变压器故障的分析流程，最后通过阐述了电气试验的具体应用，运维人员需要合理应用绝缘油试验、绝缘电阻及泄漏电流试验、短路试验以及直流电阻试验，从根本上杜绝变压器故障的出现。
关键词：电气试验；变压器故障；绝缘油
变压器是保障电力系统稳定运行的关键，可以满足不同地区的电压需求。一旦变压器出现故障，将会导致整个电力系统出现故障，严重时将会引发漏电事故、火灾事故及爆炸事故。因此，电力企业需要提高对变压器的重视，加强对变压器故障的分析，保障变压器的稳定运行。
一、变压器及其故障分析
变压器是电力系统的重要组成部分，主要包括初级线圈、次级线圈以及磁芯这三个部分组成，主要通过电磁感应原理提供阻抗变换及电流、电压变化等功能。一般来说，变压器大都安装在室外，很容易受到自然因素及人为因素的影响。一旦变压器出现故障，将会使电力系统的正常供电受到影响，严重时会引发火灾或者爆炸事故，对周围居民的人身财产安全造成威胁。因此，电力企业需要提高对变压器及其故障的重视，保障变压器的稳定运行。电力企业对于变压器的日常巡检及运维管理，主要涉及到以下几方面：
第一，变压器异常判断，在变压器运行过程中，运维人员需要对变压器故障进行分析，通过多次分析获得平均值，并将平均值与变压器的标准值进行对比，明确变压器的相关故障信息。一般来说，运维人员需要在变压器投入运行之初或者大修之后，进行一次故障分析，并在变压器运行一段时间之后，定期进行故障分析。
第二，变压器故障观察，运维人员需要遵循联系原则、结构原则及比较原则，对变压器的内部组件进行全面且深入的检查与观察，联系原则主要用来分析变压器的内部结构以及状态，包括变压器的绝缘结构以及油质状况等因素；结构原则主要用来分析变压器由外界因素导致的故障，包括变压器是否存在短路及谐波电压等状况；比较原则主要是通过变压器当下状态与标准状态的对比，明确变压器是否存在故障及具体故障部位，保障其稳定运行，包括油箱箱体温度变化状况等。
第三，故障试验分析，试验分析主要是对变压器运行过程中的声音、油温及油位等多项参数的试验测量，通过具体的试验数据明确变压器存在的缺陷，在故障发生之前将其扼杀。在变压器故障试验中，电气试验是应用最为广泛的试验方法，电气试验能够准确找出变压器存在的缺陷，明确变压器的故障原因及故障部位。电气试验的内容涉及到变压器绝缘性能、机械性能以及电气性能等多个方面，运维人员需要按照标准规范开展电气试验，保障电气试验的准确性，充分发挥出电气试验的重要作用，避免变压器出现故障，保障电力系统的稳定供电。具体的电气试验内容及应用将在下文叙述[1]。
二、电气试验在变压器故障分析中的应用
在实际的变压器运行过程中，受到自然环境、承载负荷以及制造工艺等多种因素的影响，变压器不可避免地会产生某些故障，对电力设备及整个电力系统的稳定运行产生不利影响。因此，技术人员需要加强对变压器故障的分析，采用科学合理的试验手段，及时发展变压器存在的缺陷，避免变压器出现故障，保障电力设备及电力系统的稳定运行。
（一）绝缘油试验
变压器内部存在大量的变压器油，具有绝缘、散热等优势，能够有效保护变压器的铁芯及绕组组建，避免绝缘材料出现氧化。与此同时，变压器内部的绝缘油能够有效提升变压器内部组件的绝缘能力，避免内部组件和空气接触，从根本上杜绝了受潮问题的出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的变压器运维管理工作中，运维人员需要进行绝缘油试验，检测绝缘油是否具备较强的绝缘能力，保障变压器各个组件的稳定运行。通常情况下，绝缘油试验主要的试验内容涉及到以下几方面：水溶性酸pH值、酸值、体积电阻率以及油中含气量等参数，还可以检测油中是否含有杂质。一旦某一项参数的数值与标准数值的误差超出标准，就表明绝缘油不能满足变压器的运行需求，需要采取相应的措施提高绝缘油的绝缘性能，保障变压器的稳定运行。
以广西电网500kV主变为例，运维人员对变压器进行绝缘油试验，实验所用的绝缘纸上附着硫化亚铜，表明绝缘油中含有腐蚀性硫，运维人员通过添加钝化剂的方式，避免铜被腐蚀，保障变压器的稳定运行。
（二）绝缘电阻及泄漏电流试验
如果直流电压对介质产生作用，介质中会出现传导电流、几何电流以及吸收电流这三种电流。其中，传导电流主要是指泄漏电流，该电流的数值为恒定值，不会受到加压时间的影响，泄漏电流的数值可以体现出变压器绝缘内部的受潮状况、清洁程度以及缺陷状况；集合电流主要是指极短暂的充电电流，充电电流会在加压瞬间增大，又会瞬间降到0；吸收电流的大小由绝缘电阻的吸收比决定，通过吸收电流的测量可以推测绝缘电阻的吸收比。在变压器故障分析中，绝缘电阻及泄漏电流试验，可以准确测量出传导电流、几何电流以及吸收电流的数值，从而推算出变压器绝缘体的受潮状况、清洁程度或者缺陷问题，如绝缘子破裂故障等。
（三）短路试验
对于变压器而言，短路试验主要是指在额定电流下进行短路损耗以及阻抗电压的测试。短路试验采用的电源及测量线路和空载试验相同，只是短路试验需要通过人为操作完成非点源侧的绕组短路。根据相关标准规定可知，对于220kV及以上变压器而言，其相间偏差需要控制在2%的范围内，初值之间的差值需要控制在3%的范围内；对于110kV及以下的变压器而言，其相间偏差需要控制在3%的范围内，初值之间的差值需要控制在5%的范围内。在短路实验进行的基础上，技术人员可以诊断出变压器部件或者油箱壁因为漏磁通导致的附加损耗过大故障、局部过热故障以及并联导线出现的换位错位等故障。与此同时，短路试验测量的阻抗电压，可以体现出变压器内部几何尺寸的变化，从而为运维人员分析变压器故障提供帮助。
（四）直流电阻试验
直流电阻主要是指变压器元件在通上直流电之后呈现的电阻，也就是指元件固有的电阻值。在变压器故障分析中，电气试验主要通过直流电阻试验对变压器进行分析。直流电阻试验能够准确检测变压器电阻绕组内部的接头状况，包括导向接头、影响和绕组接头以及开关等连接部位的接触状况。也就是说，直流电阻试验可以准确测量出变压器的内部是否存在接触不良或者断路问题。根据相关标准规定，对于1.6MVA以上的变压器，不同相间绕组的相间电阻差值需要控制在三相平均值2%的范围内，而没有中性点引出的绕组，相间电阻差值需要控制在三相平均值1%的范围内；对于1.6MVA以下的变压器，不同相间的相间绕组电阻差值需要控制在三相平均值4%的范围内，而没有中性点引出的绕组，线间电阻差值需要控制在三相平均值2%的范围内[2]。
三、结论
综上所述，变压器故障会对电力系统的运行产生严重的负面影响，需要加强对变压器的运维管理。通过本文的分析可知，传统的变压器故障分析方法存在一定的局限性，电力企业的运维人员可以在变压器故障分析中应用电气试验，实现全方位的故障分析，为运维人员分析变压器故障原因及故障部位提供可靠的参考依据。希望本文的分析可以为电力企业开展变压器故障分析工作提供理论帮助。
参考文献：
[1]朱珠玛,宋晓萃.浅析综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断[J].低碳世界,2017(35):123-124.
[2]写乾龙.变压器故障定位中电气试验法结合色谱分析的应用[J].黑龙江科技信息,2012(31):25.
论文作者:容薇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：变压器论文; 故障论文; 电流论文; 电阻论文; 电气论文; 绕组论文; 范围内论文; 《电力设备》2018年第21期论文;