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电气试验在变压器故障分析中的运用赵磊

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：赵磊

[导读] 近年来，我国的电力行业建设的发展迅速，变压器是电力系统中常见的组成部分，在实际运行的过程中，其原理是利用电磁感应来为供电安全提供充足保障。然而，由于变压器始终是处于一个运行状态，容易出现设备老化、铁芯故障、绕组故障等等问题，进而影响到正常供电。本文将结合实际情况，对电气实验在变电器故障检测中的具体应用进行详细分析。

国网黑龙江省电力有限公司牡丹江供电公司变电检修中心赵磊 157000

摘要：近年来，我国的电力行业建设的发展迅速，变压器是电力系统中常见的组成部分，在实际运行的过程中，其原理是利用电磁感应来为供电安全提供充足保障。然而，由于变压器始终是处于一个运行状态，容易出现设备老化、铁芯故障、绕组故障等等问题，进而影响到正常供电。本文将结合实际情况，对电气实验在变电器故障检测中的具体应用进行详细分析。
关键词：电气试验；变压器故障分析；运用
        引言
        变压器是电力系统安全保障的主要设备，保障着电力系统的正常供电，一旦变压器出现问题，就会直接影响电力的供应。严重的话还会导致安全事故的发生。因此，为了提高变压器工作的可靠性和稳定性，必须构建科学完善的故障检修方案，灵活地运用电器试验，从而对变压器的运行数据进行统计。为检修工作的开展提供数据依据。
        1变压器故障问题
        就变压器故障问题来进行分析，其故障往往是表现在两个方面：第一，是绕组故障。这一故障时由于变电器在运行中，通常会受到短路方面因素的影响，致使电流对电网造成冲击，从而导致变电器绕线部分因异常电动力持续发热，最终引起线圈强度下降、出现绕组故障。根据对近几年绕组故障问题出现的原因进行分析，可以发现短路冲击已经成为引发该项故障的一个主要原因[1]。第二，铁芯故障。在电磁感应的作用下，处于运行状态的铁芯部分会在磁场的作用下而出现钢片长度伸缩的情况，而伸缩情况越严重，则铁芯的变形程度就会越为明显，进而导致振动频率增加，并产生电磁信号误差。若是变压器铁芯接地点超过2点以上，则硅钢片之间的电位就会受因分布不均匀而产生环流，导致接地部分出现发热的情况，最终引起变压器故障。除此之外，能够引起铁芯故障的原因还有可能是来自于绝缘层、油污、箱体零件脱落等等状况，需要检修人员结合自身所掌握的专业知识，来科学选择故障检测方法。
        2电气实验在变压器故障分析当中的作用
        在进行变压器的故障分析时，通过应用电气实验，可以大幅度地提高故障分析的质量和效率。在通过电气实验检测时。通过对电气试验的应用。可以发现变压器损耗存在的问题，从而保证变压器的设备以及内部线路的正常使用。在电力行业当中，各种设备不管是容量小还是损耗严重，这些问题都需要通过电器试验来进行分析，而电气试验有着比较多的种类。变压器内部组件的使用存在时间限制，当出现变压器故障问题时。可以先从内部零件进行分析，展开相应的电气试验。电气试验在变压器故障分析当中的应用，需要参照多种因素进行试验的开展，为了保证数据的可靠性和真实性，试验过程需要严格按照标准化流程来进行操作。才能在保证试验数据真实性和可靠性的同时，尽可能地保护变压器的正常性能。通过电气试验对变压器的故障进行分析，可以有效降低事故的发生，降低对人们日常使用和社会运转造成的影响。从而降低经济损失。与此同时，通过对电气试验的应用，可以大幅度降低人力资源的浪费。让维修人员可以不再对每一处变压器进行检查，大幅度降低了工作量和时间的浪费。
        3电气试验在变压器故障分析中的应用
        3.1直流电阻试验
        直流电阻试验是最基本的变压器故障分析的试验。变压器绕组的直流变阻是大修、交接和改变分解开关后必须要进行的试验项目，同时也是发生故障后的重点检查的项目。在直流电阻的试验中，可以检查出绕组是否存在匝间短路的现象发生，还能够检查出在绕组接头的焊接有无质量问题，是否被损坏等等。在各种小型变压器的测量过程中，一般都是使用在变压器维修领域中使用比较多的直流电桥法。这种方法的操作流程相对简单，给变压器的维修带来很多便利。

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        3.2绝缘电阻试验
        绝缘电阻指的是在绝缘体的临界电压以下施加直流电压时，测量其所含离子沿着电场的方向移动形成的电导电流，应用欧姆定律所确定的比值。绝缘电阻试验可以通过测量绝缘电阻和吸收比来检查变压器的绝缘状态。这种方法可以比较方便地查出是否有绝缘油严重裂化、绝缘异物、绝缘击穿、绝缘脏污和绝缘受潮等等问题。在整个过程中，应该短接被测绕组的各个引线，非被测绕组进行短路接地。按顺序对各绕组对地及绕组之间的绝缘电阻值进行测量。当绝缘出现问题时，它的总电流曲线就要发生相应的变化，电流的吸收现象较弱。总电流随着时间下降较缓慢。所以，可以通过同一个绝缘设备的变化就可以判断绝缘当时的情况，通常用绝缘电阻的比值表示。
        3.3交流耐压试验
        交流耐压试验可以检测出一些设备中的集中缺陷，是当前最高效的绝缘性能判断方法。可以比较全面地排查所检测的设备问题和缺陷。但是在进行这种耐压试验之前，需要对样品进行吸收状况、泄漏电流等等相关的试验。因为交流耐压试验对设备检验的要求比较高。在前面样品的大小检测完毕之后，准备工作做好了，才能进行交流耐压的试验。变压器耐压试验包括交流耐压试验和直流耐压试验两种。前者又被称之为串联谐振耐压试验，由励磁变压器、变频电源、电容分压器和电抗器组成，其具有重量轻、体积小、易于现场作业等特点，但是也存在可靠性低、结构复杂、接线繁多、成本高等缺陷，因此为了解决上述问题，经过了20多年的实践和研究，国内外出台了一系列的规范和标准对其进行更改和修订，从而使工频及近似工频（30～300Hz）交流耐压试验在世界范围内得到有效的推广和应用。如今，我国大部分地区和公司用交流耐压试验来取代直流耐压试验，并制定了与之相对应的规范和标准，为变压器故障的分析奠定了良好的基础。
        3.4短路试验
        短路试验的开展，主要是通过对变压器额定电流下，短路所形成的损耗以及阻抗电压数据进行测量，而电源侧外部的绕组，则需要进行人工的短路测量试验，通过对变压器故障进行电气试验，可以有效地找出变压器不同结构之间的问题。变压器在正常使用的过程中，短路是最常见的变压器故障之一。当变压器油箱的设计不符合标准和需求时，很容易导致变压器油箱的电阻值变大，进而加重变压器内部线路的负荷，导致温度过高形成短路的故障，这是最常见的短路故障原因。通过开展短路试验的工作，可以及时地发现变压器局部变热、油箱壁漏磁等原因，所引发的一系列变压器损耗变大和变热的问题，为变压器故障的检修和维护工作提供数据依靠。
        3.5绝缘油检测技术
        通过日常生活中的经验我们可以得知，油的绝缘性相对较高，且具有流动性。因此可以利用油的优势使其在变压器的内部流动，将变压器中的空气挤压出来。防止空气进入变压器内部，有效保护内部零件不被空气氧化。在这个基础之上，可以通过判断变压器中油的状态来检测变压器是否出现问题。变压器中的油在正常情况下是纯净的且没有杂质。颜色淡黄。如果变压器的油颜色不正，或者掺杂了油泥或者絮状物等物质，那么变压器的使用期限会缩短。可以通过油击穿测试对变压器油的绝缘强度进行测试，了解变压器当前使用状态。
        结语
        总的来说，电气试验的进行，可以非常有效地检查出变压器在日常使用中所存在的隐性故障，较小电力设备故障对电力企业所带来的经济损失，保障人民群众的生命财产安全。因此，电力企业需要在变压器检查过程中，积极使用电气试验技术，让电力系统始终保持良好的运行状态。
参考文献
[1]罗光鸿.试论电气试验中试验变压器绕组的错误接线[J].科学与信息化，2018，000（003）：89-90.
[2]朱亚丽，鲁金定，张军.电气实验在变压器故障检测中的运用研究[J].湖北农机化，2019，No.234（21）：71-71.
[3]肖宇尘.研究电气实验在变压器故障检测中的运用[J].新商务周刊，2020，000（005）：214.