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变压器故障分析中电气试验的有效开展李晨

发表时间：2020/10/12 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李晨

[导读] 摘要：随着时代的进步，电力系统的发展也十分迅速。变压器是电力系统中重要组成部分，是确保系统运行稳定安全的关键因素。

        国网阳泉供电公司山西阳泉 045000
        摘要：随着时代的进步，电力系统的发展也十分迅速。变压器是电力系统中重要组成部分，是确保系统运行稳定安全的关键因素。一般情况下，变压器发生的概率相对较小，同时出现故障，则会导致大范围的故障问题。本文主要通过对其故障发生主要原因进行陈述，以及对电气试验应用故障分析的方法进行了阐述。
        关键词：变压器；故障分析；电气试验；有效开展
        引言
        变压器作为最主要的输变电设备，在运行的过程中，由于其处于电力系统末端配，所以变压器的整体数量和总容量非常庞大，一旦变压器出现故障，则很容易造成整个电力系统的运行受到影响，所以必须要加强对于变压器运行稳定性进行防护。在对变压器进行故障检查时，最主要的还是应该利用电气试验对变压器故障的成因进行综合的判断，促进变压器的稳定运行。
        1变压器故障分析中电气试验原理与条件
        电力试验能够对电力设备实际性能进行检测，可以避免电力设备在以后的工作中出现故障和事故。在进行试验时，可以使用和运行阶段相应的方式试验。在接通电源之后，要依据实际情况均匀升压，升压时要观察电量参数的变化情况，详细记录仪表上的数据，在试验完成之后就要依据流程断开接线。在使用电力试验分析变压器故障时，试验环境温度和湿度都是十分关键的条件。如果在室内进行试验，则要依据试验要求对温度和湿度进行控制。在一般情况下，试验的温度不能超出40℃，也不能够低于-20℃。尽可能把试验整个过程都控制在这个温度范围中，进而保障试验数据可靠性与精确性，提升实验效率。变压器故障分析中的电气实验对湿度要求比较高，需要在比较干燥的环境中进行，避免实验结果受到环境的影响。若是在室外环境中试验，温度与湿度控制难度较大，所以通常选择在天气较好的时候进行试验。
        2变压器主要的故障及原因
        2.1绕组形变故障
        在变压器中，如果因为短路电流而导致变压器内部受到冲击，就很容易出现绕组故障。电网中实际运行的电力变压器，经常会因为不同的原因而受到短路电流的冲击，其中最严重的就属于近期短路故障，短路冲击电流能够使得变压器的绕组承受的电动力瞬间升高至数百倍，导致绕组温度急速升高，所以线圈的机械能变弱，引起变压器绕组故障。当变压器遭遇短路电流冲击之后，很难承受如此强大的短路电动力，所以会产生故障，由于受到短路冲击而引发变速器故障已经逐渐成为主要的原因之一。在电力系统实际运行的过程中，要想检测短路冲击电流则必须进行离线检查，但是却并不能够灵活地反映出变压器绕组故障，而且准确性也不高，所以这就导致电力系统的稳定运行，存在一定的安全隐患。还有一些变压器的绕组线圈出现比较小的变形时，并没有破坏绝缘所有的检测都能够正常，这样就导致频率响应法以及短路电抗法，均不能够准确地判断绕组存在的故障。而在变压器故障诊断中，通过利用离线吊芯检查的方式，不仅会消耗大量的人力、物力、财力，对变压器自身也会造成一定的影响，所以必须要改进检测方式，通过实时在线准确地判断变压器绕组故障的原因。
        2.2铁芯故障
        由于电磁感应原理，在电气系统运行过程中，铁芯部分会因为磁场变化导致的硅钢片长度伸缩随之而产生周期振动。而其伸缩率与铁芯的形变量成正比关系，而铁芯形变量的加大，会进一步引起振动频率的增加，而使之产生的电磁信号出现误差。在正常的情况下，铁芯振动频率一般以100Hz为基本频率，同时附加高频信号，从而使之振动的信号波产生正弦分布，使变压器正常工作。而变压器正常时，铁芯必须实现可靠接地，从而避免悬浮电位以及持续放电情况。当其接地点超出两点以上时，硅钢片之间的电位会由于不均匀分布产生环流现象，从而使之出现接地发热，变压器的可燃气体进行接触后，极有可能导致放电及碳化故障。综合进行分析，出现铁芯故障，有可能的原因有4点，其绝缘层出现损坏及受潮。

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变压器存在油污，使绝缘性能进一步下降。箱体有零件脱落，使硅钢片局部出现短路现象。铁芯绝缘漆掉落等原因暴露空气中，从而引发铁芯故障。
        3变压器故障分析中电气试验的有效开展
        3.1电气试验的作用
        电气试验在变压器故障中的作用是非常大的，利用电气试验在检测变压器的时候，可以分析出变压器的损耗问题，从而使得变压器的线路能够正常的运行。在电力的行业中，无论是损耗问题严重的还是容量比较小的，都是需要进行电气试验的，电气试验的方法种类都比较多，变压器内部零件使用是有时间限制的，在变压器出现故障后，可以依照初步判断的故障方向进行电气试验。在电气试验中要根据出现的多种原因进行试验，为了取得试验数据的真实可靠，就必须在试验的过程中严格的按照操作流程来完成电气试验，才能更好的保护变压器。运用电气试验的多种试验方式对变压器故障进行分析，不仅能够避免较多事故的发生，还可以减少经济的损失。电气试验在变压器故障中的应用，让从事电力行业的工作人员不用在变压器出现故障后对每个变压器进行随时随地检查，减少了电力人员的工作量，为电力工作人员带来了很大的便利。
        3.2短路试验
        变压器的短路试验就是对额定电流下变压器短路造成的损耗和阻抗电压进行测量，不是电源侧的绕组需要人为的进行短路，通过对变压器的短路试验，可以及时的发现变压器的各个结构的不足。在变压器运行的过程中，短路的故障问题是不可避免的。变压器的油箱设计不符合实际的运行，油箱的电阻过大就会导致变压器中有些电路的热量太高，从而使变压器的线路出现短路的故障，这也是变压器运行过程中最常见短路故障的原因。通过对变压器进行短路试验，可以发现因为油箱壁漏磁而造成的损耗过大和变压器局部变热等引起的一系列局部发热的问题，这些都为维护和检修变压器短路故障提供了有效的帮助和较科学的依据。
        3.3直流电阻试验
        直流电阻试验就是将电路连接在直流电下，测定电路中的电阻，通过电阻可以反映出电路的导电性。因为变压器线圈经常有各种绕组，而绕组之间经常会发生短路或者断路，根据直流电阻试验可以判断出哪部分出现了问题。并且利用该试验可以很好地判断出变压器内部导线是否有问题，开关接触是否良好，导线接触部分是否安全。
        3.4绝缘油试验
        为了保障电力能源能够正常运行，必须保障变压器在使用过程中的绝缘性。人们通过多次实验发现绝缘油有着较高的绝缘性，并且油属于一种液体，有着较强的流动性，在使用过程中，能够被输送到变压器的底部，而且能够将空气不断排出，这是其他材料所不具备的特征以及优势。当变压器内部充满相应的绝缘油后，在一定程度上，还能够有效防止空气流入变压器中，从而有效降低了因为空气氧化导致材料寿命减少的风险和几率。
        结语
        在我国社会经济快速发展的过程中，由于电气设备运行的压力不断增大，所以变压器出现故障的情况也在不断增多，为了能够保障电力系统的稳定运行，就必须对变压器产生故障的具体原因进行定位。通过利用电气试验的方式，对变压器存在故障的原因进行判断，也能够促进变压器正常的进行工作，而且还能够定期对变压器进行维护，提高变压器的使用寿命。
        参考文献
        [1]汤晓明.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].科技风,2018(31):149.
        [2]许强唯,刘军.电气试验在变压器故障检测中的应用[J].电子测试,2018(18):103-104.
        [3]高一晟.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].中国设备工程,2019(20):46-47.