摘要:电力变压器是电力系统中最常用的电气设备,电气试验是保证变压器安全运行的一种行之有效的手段。文章主要从温度因素、升压速度、试验电压极性与泄漏电流关系等几方面对电力变压器高压试验进行了分析,并举例分析某变
压器产生故障的原因以及相应的解决方案。
关键词:电力变压器;高压试验;故障处理
社会的快速发展使人类对电能的要求不断提高,人们的生产与生活都离不开对电能的运用。电能用量的增加也使得电力系统出现故障的情形时有发生,而故障的大部分原因都是绝缘缺陷。科学技术的发展给变压器绝缘问题提供了很多的监测方法,但这些实验有时并不能准确的将变压器的绝缘特性反应出来。之所以会这样,是因为实验人员在进行试验时忽视了一些小细节,这些小细节会影响试验结果的准确性,继而使研究人员得出错误的结论。本文主要针对其中的一部分影响因素进行简要分析,并提供一些针对这些因素的解决措施,使电能的安全性得到提升。
1 电力系统中变压器高压试验进行的原理
数据显示,近几年来,电力系统在运行中常发生的故障多数是由绝缘缺陷导致,电气设备的安全运行、电力企业的高效发展都需要我们在绝缘缺陷的问题上采取一定的措施,对绝缘缺陷进行检验进而避免产生更多的电力故障。进行绝缘缺陷的检验,主要通过高压试验来实现,高压试验一方面能保证电力变压器的稳定运行,另一方面可以检验电力设备的绝缘性能。高压试验变压器是针对高压设备进行试验的专用仪器。电气设备使用前的这种高压试验可以检验出电气设备是否良好,这样可以避免有缺陷的设备在生产中进行使用。为避免电力变压器遭到破坏,在充分考虑电力变压器的安全性的条件下,主要通过局部的试验、局部的放电来进行。
试验对环境有一定的特殊要求,主要表现在环境的温度和环境的湿度两方面,通常情况下,高压试验都是在相对密闭的环境中进行,以避免外界因素的影响。试验可以在实验室中进行,实验室的温度最高不能超过四十度,最低不能低于零下二十度。实验室内的空气湿度要根据室内温度的变化进行调整,对室内可能影响试验结果的物质都要进行清理。另外,要对实验室内的保护电阻进行有效的控制,避免电压升高带来不良影响,保证实验室的散热。在进行变压器的高压试验时要客观选择试验方法。试验前要对设备进行严格检验,确保进行连接的各部分安全良好,且将试验用的控制箱的调压器指数调到零。在电力变压器接通了电源后,缓慢的进行升压工作,在升压时密切关注仪表上的情况,密切关注变压器的运行情况。在试验结束后,仍要将试验的控制箱调到零,并将所有的连线全部解开。
2 高压试验中的影响因素
2.1 温度因素影响绝缘电阻的分析
对于绝缘电阻而言,它对温度比较敏感,受温度的影响很大,大部分的绝缘电阻都是随着温度上升而减小的。我们可以从微观的角度来解释这一现象:众所周知,在一定的条件下,假如温度越高,那么分子就会越快越剧烈,离子的运动也遵循同样的道理。因而,当温度越高,绝缘电阻内部的分子和离子的运动相对而言就会加快,绝缘电阻中的极化加剧,电导就会随之增加,这就导致了绝缘电阻的电阻值相对降低。不仅如此,当温度升高的时候,绝缘层中的水分中溶解了一些电阻内部更多的杂质,这样也加大了绝缘电阻电阻值的降低程度。如果绝缘电阻的表面脏污,那么电阻值的降低程度会更为显著。
经过科学家多年的理论研究分析和大量的实际试验结果证明,变压器的绝缘吸收比不是固定不变的,而是随温度变化的,一般当温度升高时,变压器的受潮绝缘吸收比会在不同程度上有所降低;然而,对于干式变压器,随着温度的升高,绝缘的吸收比会逐渐增大,当温度升至~IJ40~C以上时,超过了材料的极限值,吸收比就不会再升高,而是开始下降。
2.2 升压速度对测量泄漏电流的影响
理论上讲,泄漏电流本身是变压器的一个性质,它和升压速度是毫无关系的,然而,在实际的测量过程中会发现,假如用微安表去读取电流,则所得到的值和泄漏电流还是有很大差距的,它是一个非真实的泄漏电流,因为在其中包含有微量吸收电流在内的合成电流。所以,升压速度就会对泄漏电流的读数造成一定程度的影响,尤其是对于大容量的变压器,这种影响就更为明显了。此外,因为大容量的变压器吸收现象比较强,为了能够得到较为准确、真实的泄漏电流,需掌握一定的方法技巧,具体测量时,一定要有足够的耐心,把握好时间,只有经过较长的时间,才能读到比较精确的结果。在具体操作测量的时候,有时候不可能等很长的时间,读取的仅仅是加压1min之后的电流值,显然这个测量的电流中包含有微量的被试设备的吸收电流,读取的泄漏电流同升压速度是相关的。假如电压是在逐渐升高,那么在电压升高的过程中就有吸收过程,读取的电流值就要比实际的电流值偏小;假如电压是在极短的时间内加上去的或者升高的速度过快,那么在升压过程中吸收过程就不会完成,此时读取的电流就会比实际值大一些,就会引起误判断。
3 高压试验变压器故障处理分析
高压试验变压器在测试使用过程中出现了故障问题,经过返厂维修后没有将该故障及时消除,又出现了同样的故障问题,两次相同故障主要是,高压试验变压器的高压显示仪发生异常,不能准确检测到测试过程中升高的电压数值,对外部结构检查时发现可以正常输出电压,同时电压表、线路等没有出现异常情况。在对高压试验变压器故障检测过程中,对相关的仪器设备都进行了相应的检测,并且对故障发生原因进行了深入的分析和研究。
第一,变压器控制箱内的控制回路检测,在对上述控制回路检测后,发现整个回路升压情况正常,同时可以正常的输入电压、输出电压,对导线连接情况采用欧姆表检测后,发现导线连接情况也属于正常连接,不能够对故障问题加以确认。经过上述分析和检测后,我们可以发现故障原因有可能是高压试验变压器内部自身出现故障问题,高压试验变压器通常由三个同心的原边线圈、仪表专用线圈以及输出线圈等共同组成,当高压变压器能够正常工作时,和控制箱内的电压回路连通后调压器可以自动开展调压过程,这样高压变压器的原边线圈、高压输出线圈之间就会形成一定的比例关系,匝数明显小于高压输出线圈的匝数,同时检测人员也可以利用仪表进行准确读数。将高压变压器拆分检查后,变压器的原边线圈、输出线圈都正常,但是内部专用的仪表线圈则出现了明显的发热情况,这样就可以确定是由于仪表内部专用线圈被烧毁而引起了明显发热情况,进一步对故障原因加以准确判断,故障问题是由于仪表专用线圈被烧毁而引起的。
第二,对仪表专用线圈检测后,该仪表利用的是导线,出现故障问题是因为线芯截面面积小,负载能力较低,在变压器高压测试过程中,升压操作当出现较大电流时,就会使得仪表专用线圈由于无法承受较大的电流通过而被烧毁,两次出现了同样原因的问题就是仪表专用线圈被烧毁所引起的。主要原因就是仪表专用线圈的截面面积大小在设备设计过程中已经被确认,难以再进行更改,因此维修一次也无法得到彻底解决。因此,要想解决好上述的故障问题,消除由于仪表专用线圈截面面积过小而带来的升压操作过程中的故障问题,需要更换仪表专用线圈。
4 结束语
电力系统完成变压器测试工作时,容易对一些细节问题忽略,但是这些细节问题很容易造成电力系统故障,因此在变压器试验过程中,需要对很多的细节问题引起重视,加强观察和研究,掌握更多的测试方式,保证电力系统安全、稳定运行。
参考文献:
[1]杨长雪.高压试验中变压器试验问题及故障处理方法[J].技术与市场,2012(6).
[2]黄堃.高压试验中变压器试验问题及故障处理方法[J].科技风,2012,(24).
[3]刘宏.试析高压试验中变压器试验问题及故障处理方法[J].中国科技纵横,2013(19).