高压试验中变压器试验问题及故障处理方法研究张伟

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月第4期   作者:张伟,马海
[导读] 电力行业发展至今不具备可替代性,一直以来发挥着非常重要的作用
        摘要:电力行业发展至今不具备可替代性,一直以来发挥着非常重要的作用。电力变压器在运行过程中会不可避免地遭受到外部短路冲击,为了保证其运行安全,高压试验中变压器试验问题及故障处理成为考核变压器必需的一项指标。
        关键词:高压试验;变压器试验问题及故障处理方法
        引言
        电力行业自改革开放发展至今,其建设技术和建设规模处于世界领先水平。随着我国现代科技的不断发展,人们对变压器绝缘性能进行监测的技术手段越来越多。在进行技术应用时,主要使用介质损失角、全绝缘吸收比以及直流电阻等测试技术。这些技术在应用时具备一定的效果,但是因为测试人员经常会忽略试验过程中的细节,导致测试结果不够精确,无法真实反应设备绝缘性能的优劣,最终影响对设备状态的判断。因此,相关人员在进行试验时,必须做好细节的管控。
        1高压试验中影响变压器试验结果的因素
        1.套管洁净度对介损的影响,变压器套管介损常被用于套管绝缘优劣的判断。为尽可能排除外界干扰,通常选用正接法加以测量,但在试验过程中普遍存在介损测量值超标的问题。造成这一现象的原因除了与测量仪器精度不够、抗干扰能力有限等因素有关外,更大程度上与套管自身有关。现场试验表明,套管伞裙潮湿、脏污等会导致介损明显偏大甚至超出管理值,对试验人员判断造成干扰。通常,进行清洁后介损值会显著降低。由此可以看出,套管伞裙洁净度对介损的影响不容忽视。2.环境温湿度对绝缘电阻的影响,绝缘电阻试验是变压器高压试验的重要内容,也是问题频发的一个环节。其中,温度与湿度的不良影响最常见,这是因为变压器绝缘体对温湿度十分敏感。一般情况下,如果其他试验条件不变仅有环境温度在不断升高,则会加快绝缘内部离子、分子等的运动,且温度越高运动越剧烈,如此变压器绝缘电阻值随着绝缘电阻极化效果的增大而降低,期间绝缘体中的杂质也会随之溶解,从而进一步降低电阻值。如果环境温度在常温下绝缘体表面会有凝结物的生成,加之表面污浊会降低变压器绝缘阻值,显然温度无论高低对变压器绝缘电阻试验都有不良影响。当环境湿度过大时,绝缘层中的水分会受到电场效应的影响而携带正电荷。
        2高压试验中变压器试验问题及故障处理方法
        2.1冲击发电机
        冲击发电机是电网系统中常用的一种特殊的电机。在正常运行时,需要配套拖动电机和启动调速系统、励磁系统及油水系统等辅机部分辅助其运行。拖动电机拖动冲击发电机,借助启动调速系统将电机拖动至额定转速。拖动电动机将冲击同步发电机带到额定转速时,拖动电动机立即脱离电源,整个机组靠惯性运作。因而,冲击发电机工作时相对独立于电网,对电网的冲击影响很小。冲击同步发电机可以单台运行,也可以多台并联运行以获得更大的短路容量。目前国内试验机构已可以完成变压器的突发短路试验。采用试验冲击发电机电源,整个实验室构成较为复杂,包括发电机大厅、发电机辅房、一次设备间、控制室、试品室等。
        2.2衡量试验变压器保护措施有效性的方法
        试验变压器的绝缘设计能够耐受验收试验时的雷电/截波冲击电压试验、操作冲击电压试验的最大冲击电流陡度,用(di/dt)max0表示,那么在验收试验时测量高压绕组首端暂态电流,得到(di/dt)max0作为变压器绝缘安全的基准参数;将变压器运行在各试验回路、试验过程中测得高压绕组首端暂态电流的最大陡度(di/dt)max与(di/dt)max0对比,衡量变压器保护措施的效果:若(di/dt)max>(di/dt)max0,则保护措施效果差,变压器绝缘可能会受到损伤,试验回路有待完善;若(di/dt)max≤(di/dt)max0,则保护措施能够确保变压器安全运行。同理,也可以用该方法,比较判断试验回路的改进效果,以便试验人员掌握规律,避免摸不清楚变压器高压绕组首端电流的状况就盲目试验,对变压器绝缘造成的不可自恢复的损坏。

由于试验条件限制,对于已投入运行的试验变压器可能不便再重复验收试验以提取基准参数,而试验变压器绝缘设计要求能够耐受试品击穿或闪络产生的暂态电流的作用,因此,试验人员可在其试验变压器日常试验过程中搜集各电压等级各高压电器试品发生击穿或闪络时高压绕组首端暂态电流的最大陡度,合理选取基准参数。
        2.3油位异常及其处理
        变压器油位异常的危害不容小觑。当其油面低至一定程度时,可能会导致轻瓦斯保护发生误动作;当缺油状态严重时,易降低绝缘性甚至出现绝缘击穿事故;当缺油且停用时,则会暴露绕组,使之受潮而降低绝缘水平。因此,对于变压器油位异常情况,要结合故障表现判明原因,并采取适当的处理措施。如果变压器油位异常由密封圈所致且不太严重,紧固螺丝不再漏油即可;反之,需要更换耐油耐高温的密封垫,并对其进行老化试验判断和变压器油是否相容判断,以此获得良好的密封性。若为油管老化所致且不太严重,可用高分子材料等技术进行专业的修复;反之,则要更换密封良好、稳定耐用的油管。如果油位异常与套管内漏有关,需要视具体部位采取措施。对于焊接处漏油,应先确定渗漏点,待清洗后明确源头,配以水油兼容性补剂密封与固化;对于铸铁件裂纹渗漏,应在漏点位置用手锤铆死或打入铅丝,随后清洗、修补用钛钢胶密封等。
        2.4振动频响测试系统
        在变压器箱壁上根据标准布置振动传感器对激振响应信号进行检测;在绕组中的注入电流的检验依靠电流传感器完成,设备内部设置有反馈控制装置,这一装置可以有效的控制电流的稳定并实现扫频输出;电流、振动加速度两个传感器输出的信号由采集模块进行收集,信号收集后进行滤波与放大,两项行为分别源自对振荡与电流信号的操作。参数设置的位置在信号分析显示终端,采集模块进行信号的接收操作,在进行信号发送的同时进行信号的存储,对振动信号进行分析;扫频范围和终端电流大小是信号控制模块设定的依据,采集信号后对其进行对比,通过对比分析数据获得激振电源控制信号,进而以恒定的形式输出激振电源;输出电流的大小和频率建立在恒流扫频激振电源的控制模块输出上。
        2.5升压速度及其控制
        变压器的运行状态并不是一成不变的,而是需要通过升压来实现,且理想状态下升压速度对变压器无影响。在试验过程中发现,升压速度会影响变压器的泄漏电流。如果为大型变压器,经微安表测量的泄漏电流值会有更大的误差。确切地说,升压速度影响的是变压器电流分量的吸收能力。当升压速度较慢时,吸收时间较长,吸收电流衰减至零的时间相对充分,此时泄漏电流读值较为真实;当升压速度过快时,则相当于增加了电源频率,使得偶极子转向受阻变大、吸收电流衰减时间较长,此时泄漏电流读值为其与吸收电流分量的和。因此,进行泄漏电流试验时应掌握相应的测量技巧,合理控制加压速度和时间,保证变压器升压处相对匀速的状态,切忌快速升压,按照规定读取1—min后的电流值,以此提高泄漏电流测量的准确性。
        结语
        在开展变压器的高压试验时会遇到各种各样的试验问题和故障,要想有效处理这些问题和故障,需深入分析原因,制定针对性的解决措施。在电力系统中,变压器的运行质量将直接影响整个系统的运行安全。
        参考文献
        [1]朱苗.高压试验中变压器试验问题及故障处理方法探究[J].通讯世界,2019,26(9):289-290.
        [2]翟燕.高压试验中变压器试验问题及故障处理探究[J].科学技术创新,2019,(24):171-172.
        [3]郭蕴.高压试验中变压器试验问题及故障处理[J].科学技术创新,2018,(28):35-36.
       
       
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