电力变压器高压试验技术及故障处理的措施初探

发表时间:2021/3/11   来源:《科学与技术》2020年30期   作者:许茂贤,陈自球、宋良友,王靖华
[导读] 变压器是电力系统中的一种重要电力设备,其对电力运行的稳定性和电网的供电需求有着重要的影响
        许茂贤,陈自球、宋良友,王靖华
        浙江浙能金华燃机发电有限责任公司  浙江金华  321000
        摘要:变压器是电力系统中的一种重要电力设备,其对电力运行的稳定性和电网的供电需求有着重要的影响。因此,电力变压器的推广和安全应用对于提高电力企业的经济效益有着重要意义。但由于电力变压器高压试验技术不够完善,导致在高压试验过程中常常发生故障,降低了电力变压器的使用安全性。基于此,本篇文章首先介绍了电力变压器高压试验条件和方法,随后分析了影响电力变压器高压试验因素和安全措施,最后从七个方面提出了电力变压器高压试验的故障处理措施。以此来供相关人士交流讨论。
        关键词:电力变压器;高压试验技术;故障处理
        引言:
        在人们生活水平不断提高的今天,电力变压器对于提高生产效率、提高人们生活质量发挥着重要的作用,同时电力变压器的使用安全性也成为了社会关注的重点。如果想要提高电力变压器的使用安全性,就需要不断更新和改进高压试验过程中所使用的技术,对于出现的故障问题及时的进行解决。
        一、电力变压器高压试验条件和方法
        (一)高压试验条件
        首先是实验室的环境,其环境必须符合实验温度和湿度的要求,温度需要控制在27摄氏度左右,实验室内的湿度必须要控制在80%左右,从而确保实验结果的准确性。其次是要关注灰尘影响,由于在安装电力变压器过程中,灰尘可能会产生静电,进而对高压试验造成影响,因此需要在安装之前对实验室进行除尘工作,确保实验室的整洁。再者是需要使用足够的电阻器,其对电力变压器能够起到一个很好的保护作用,同时要保证电阻器的散热功能,从而避免出现短路情况[1]。
        (二)高压试验方法
        工作原理:

        电力变压器的高压试验方法主要分为以下三点:一是根据电力变压器的组合原理图进行正确的连接,同时要确保控制箱和变压器之间的工作稳定性,在高压试验工作开始之前,要按照标准仔细地对变压器和控制箱进行检查。二是在接通电源后,需要注意指示灯的变化,同时在调整调压手柄的过程中,需要在电力变压器运转情况稳定和仪表指示正常的情况下,匀速转动手柄。三是在电力变压器的高压试验工作结束之后,需要及时将电压调零并停止试验,还需要切断电源以确保不会出现漏电问题。
        (三)高压试验的主要内容
        高压试验中的内容主要是检测电力变压器的内部结构(如下图)是否存在故障,主要分为以下几个方面:一是测量绝缘电阻,电力变压器的绝缘体在长期使用过程中很可能出现老化、受潮和积尘情况,这些问题都会影响电力变压器的运转。测量绝缘电阻作为一种有效的监测方式,也是高压试验中的一项重要检测内容。当环境温度超过一定温度(37摄氏度)处于高温状态时,受潮绝缘体吸收的变化会偏离线性关系,这对于测量绝缘电阻工作较为不利,因此,必须要在适合的温度湿度环境下进行。二是直流电阻的测量,变压器绕组直流电阻的测量工作,也是高压试验中的一项重要内容。直流电阻的测量不仅可以找到电路之间是否存在短路、断股等故障,也可以监测开关接头是否接触不良等问题,对于保证各绕组直流电阻的平衡有着重要意义。三是测量变压比,就是检查电力变压器绕组各个分接的电压比值是否符合标准,通过电压的测量结果分析,能够合理正确的对绕组匝数、分接引线和分接开关等做出判断,测量方法主要为电桥法和双电压表法。四是测量泄漏电流,测漏电流的主要原因在于检测电力变压器是否存在质量问题,在测漏电流过程中,通常采用的是直流高压试验方法,如果高压状态下的泄漏电流比低压状态下的小,则证明低压绝缘电阻已经高于高压电阻,这就说明了电力变压器的防漏电功能出现了问题。五是介质损耗测试,这一测试能够检测出电力变压器介质损耗的正切值,从而判断电力变压器整体受潮程度、本身质量问题和附着物状况等问题,通过介质损耗的判断能够避免一些安全事故发生,从而保证电路系统能够正常稳定运行。六是交流耐压试验,此试验是对电力变压器绝缘体强度进行鉴定的最有效方法。电力变压器绝缘强度是其安全运行的重要保证,同时,该试验能够及时发现绝缘体存在的缺陷,通过采取有效措施从而避免出现安全事故。
        
        二、影响电力变压器高压试验的因素和安全措施
        (一)影响电力变压器高压试验的因素
        首先是变压速度,电流在通过变压器的过程中会产生部分的电流损耗,这叫做测漏电流,测漏电流是变压器转化电压的一项重要指标,同时也是变压器是否节能环保的重要参数。导致侧漏电流的因素主要是环境因素和电压,即空气温度湿度和绝缘体表面附着的灰尘等。此外,变压器升压的速度也会影响到侧漏电流的大小,这一影响因素和变压器的容量成正比关系。因此,在高压试验过程中,需要注意变压器的升压速度。其次是电流极性,当变压器的绕组极性出现变化时,也会改变电阻的含水量,这也随之增加了电流的通过量,降低了电流耗损;反之,如果含水量下降,也会降低电流通过量,增加电流耗损。因此,在不同电流极性的高压试验情况下,变压器所产生的耗损也不同,因此要记录和分析由不同极性产生的不同耗损量。再者是空气的温度和湿度,温度的高低将会直接影响到变压器的绝缘性能,而从物理学的角度来看,绝缘体的性能与温度的关系是相对的,在变压设备中绝缘体的性能和温度成反比关系。如果空气中的湿度太高,就会导致水分子被电离子吸附到绝缘体材料的表面,从而起到了导电作用。因此,在进行电力变压器的高压试验过程中必须要在干燥、恒温的环境下进行。
        (二)电力变压器高压试验安全措施分析
        为了能够更好地解决人为因素对电力变压器高压试验造成的故障问题,在进行高压试验的过程中必须要让专业的技术人员按照标准的制度和操作流程来进行试验,并且禁止非专业技术人员进行高压试验操作。同时,在开展高压试验之前,还需要进行一定的准备工作,在实验室要设立清晰的指示牌来预防出现安全事故,管理人员也要不定期进行安全巡查[2]。
        (三)电力变压器高压试验关键点
        在电力变压器高压试验工作过程中,需要对试验中的关键点进行分析,通常情况下,试验关键点主要包括以下几点:一是在高压试验过程中要想更好的实现接线处理工作,就要在试验开始前仔细研究方案和实验原理,不能随意地进行接线工作。二是在实验工作开展前期,要对所有试验部分所形成的接线进行分析,提升检查工作的质量和全面性,从而保证每个工作环节的接线处于正常状态。试验过程中也需要注意仪器的外壳地线是否正常,保证不会出现漏电事故。在高压试验过程中,如果有使用设备调压器的话,就需要关注调压器是否处于零的状态。在利用调压器实现升压的工作期间,要时刻关注仪表指示和设备运转情况,并进行实时检查和记录工作,在实验完成后,要先调零,再关电源。
        三、电力变压器高压试验的故障处理措施
        (一)电力变压器内部声音异常解决措施
        在正常的电力变压器高压试验过程中,变压器所产生的交流声频应该一直保持一种稳定的状态,其内部也不会出现异常声音。但在进行高压试验过程中,电力变压器可能会出现一些异常的声音,这种情况通常是由于电力变压器超负荷运行、零件松动、内部接触不良等原因所导致的。在进行高压试验过程中如果出现了内部声音异响的情况,工作人员需要及时地切断变压器电源,并且根据其中出现的杂音来进行故障分析,找出其中的根本原因来进行解决。
        (二)油位异常处理措施
        在电力变压器高压试验过程中,出现油位异常也是一种常见的故障。当电力变压器处于一种稳定运行状态的过程中,它的油位会是一种在一定范围内相对稳定的波动状态,工作人员可以按照需求大小对其进行调整。在高压试验过程中,如果油位快速下降到正常范围的最低值,则可能是出现了漏油情况,工作人员应该及时地进行检查。通过观察油位的变化来判断故障发生的原因。如果油位上升超过了正常范围最高值,需要优先排除是否是油温过高导致的油位上升现象,工作人员可以对油标管、温度测量处等地方进行详细的温度排查,进一步判断这些位置是否出现了故障。在高压试验过程中,工作人员还需要思考油位异常现象所出现的一些其他问题,根据油位异常这一现象对一些区域进行有效处理,这样才能保证电力变压器在后续使用过程中不会出现较为严重的安全问题[3]。
        (三)电力变压器外表异常处理措施
        电力变压器的外表产生故障现象,根据故障现象来判断故障类型,从而采取有效措施,电力变压器外表的故障现象主要包括以下三类:一是套管本身可能存在瑕疵或者套管在安装过程中出现了破裂情况,这种情况很可能会造成闪络放电现象,根据这一故障现象,可以判断电力变压器套管是否存在瑕疵。二是防爆管破损现象,这一故障现象可能是由于螺栓太紧或防爆管内部断落造成的。三是通过电力变压器内部的呼吸器中的变色硅胶颜色可以判断呼吸器的功能,从而达到监视呼吸器功能的作用。当呼吸器不能调节电力变压器内部的压力平衡时,硅胶就会呈现粉红色。因此,如果硅胶呈现粉红色则证明呼吸器已经失去了调节电力变压器内部压力平衡的能力,工作人员需要及时进行纠正。
        (四)电力变压器接头过热处理措施
        电力变压器的接头端一般都是铜制的,当和铝接触时,铝在潮湿空气中很容易出现腐蚀情况,而在电力变压器工作过程中,由于接头腐蚀,接头位置就会产生大量的热导致接头损坏[4]。因此,电力变压器的接头端应该尽量避免铜和铝接触,或者采用特殊的过渡接头进行连接。
        (五)电力变压器绕组故障处理措施
        绕组是电力变压器中的核心部分,其状态的好坏将会直接影响到电力变压器的运行质量和运行安全。在电力变压器的运行过程中,绕组经常会受到一些因素的影响而出现故障,例如绕组出现变形、短路、功率过大导致烧坏、松动、出现位移等情况,这些故障都会影响到电力变压器整体的运行效率。引起电力变压器绕组故障的原因主要分为内在因素和环境因素,内在因素主要包括绕组短路、结构变形等,环境因素主要包括暴雨天气、雷击等。工作人员要在排除环境因素的基础上,仔细分析绕组故障的内在因素,找出问题的关键,并及时进行解决。
        (六)电力变压器线圈变形处理措施
        如果电力变压器的线圈出现变形问题,将会在一定程度上影响到电力变压器的运行,严重的可能会导致电力变压器中其他的一些零部件烧毁,造成较大的安全事故。电力变压器线圈变形问题主要是由于线路短路或绕组承受短路能力不足,电流过大冲击导致绕组短路引起的。此外,在电力变压器运输和安装的过程中,也会由于人为因素造成线圈变形。由于电力变压器的保护系统存在检查漏洞,因此,保护系统有时也不会及时地对一些运行故障起到保护作用,最终导致故障扩大。工作人员应该完善保护系统,同时在安装后及时的对电力变压器进行检查,从而确保线圈没有发生变形。
        (七)瓦斯保护和自动跳闸处理措施
        在电力变压器高压试验中出现瓦斯保护故障的原因有很多,这些原因主要是由于电力变压器内部出现故障或保护装置回路故障等问题所造成的,所以当电力变压器高压试验过程中出现瓦斯保护故障时,工作人员可以通过检查电力变压器内部情况来及时确定故障发生的原因,并及时地排除故障,在完成检查工作后再次将电力变压器投入使用。如果电力变压器在高压试验过程中出现自动跳闸的情况,可能是由于人为因素或电力变压器周围的环境因素所造成的,在排除外部环境影响的基础上,工作人员需要对自己所负责的部分进行全面的检查,从而避免出现安全隐患,如果电力变压器内部出现问题,则很可能会发生火灾。若电力变压器周围发生火灾,通过自动断路的办法能够避免电气设备出现损坏,如果自动断路损坏而没有自动断开,就需要工作人员通过手动操作的办法将其断开,再进行火情扑救。
        四、结束语
        高压试验是一种确保电力变压器能够安全稳定运行的重要措施,当电力变压器在进行高压试验过程中首先需要控制好实验室环境因素,避免由于环境因素对高压试验造成影响,工作人员还需要按照相关的制度和标准流程来进行高压试验,确保每个环节的安全稳定。在高压试验过程中,需要全面考虑与试验相关的影响因素,提高工作人员的综合素质,如果出现了故障问题,要进行全面的检查和分析,根据不同的故障现象分析故障类型,从而采取不同的解决措施,保证电力变压器能够安全稳定运行。
        参考文献:
[1]张浩.电力变压器高压试验技术及故障处理研究[J].百科论坛电子杂志,2019,000(002):371.
[2]李文杰.探讨电力变压器高压试验技术及故障处理[J].环球市场,2018,000(006):153.
[3]李海江,陈忠.电力变压器高压试验技术及故障处理研究[J].中国新通信,2019,021(008):125.
[4]时晶.电力变压器高压试验方法及故障处理[J].建筑工程技术与设计,2018,000(022):5376.
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