电力变压器电气高压试验技术和关键点分析

发表时间:2021/9/3   来源:《科学与技术》2021年4月第11期   作者:张万里 帕茹克·艾买提
[导读] 对变压器进行高压试验的初衷就是为了有效检验设备的真实运行状态,验证其可靠性、安
       张万里 帕茹克·艾买提
       国网新疆电力有限公司检修公司 新疆 乌鲁木齐 830001
       摘要:对变压器进行高压试验的初衷就是为了有效检验设备的真实运行状态,验证其可靠性、安全性能,这也是提高电力企业运行安全性、稳定性的最为主要方法手段。对于供电作业区而言,除了要定期对相关设备进行高压试验外,还要待安装结束、大修之后,对其进行相应的高压试验,精准评估其电气绝缘性能。变压器高压试验过程中,存在较大的风险,并且试验技术含量高的工种,在应用阶段同样蕴含着大量技术要点,倘若对其精髓掌握不足,就难以达到预期试验效果。本文就电力变压器在高压试样阶段,主要对其故障诊断方法进行了深入研究,以期能够更好地促进技术进步。
       关键词:电力变压器;电气高压试验技术;关键点分析
引言
       换流变压器是特高压直流输电系统的核心设备,它的可靠性直接影响整个输电系统的安全与稳定。网侧出线装置是换流变压器本体绕组引线与套管相连接的关键组件,位于换流变压器内部网侧绕组引线与套管相接区域,是换流变压器内部绝缘结构最复杂、安装工艺最繁琐的结构之一,影响着变压器整体的电气绝缘性能、整体制造周期、成本以及变压器整体运行可靠性等多个方面,一直以来是国内特高压换流变压器厂家研制的瓶颈。本文中笔者基于现行特高压直流输电工程直接接入1000kV交流电网的需求,提出一种换流变压器网侧1000kV出线装置,并完成了绝缘试验验证。
1试验条件
       在实际试验工作开展中,工作人员要严格按照相应标准与规范开展试验工作,这样所得试验数据的准确性才能得到提升。为促使试验工作能够顺利进行,试验的室内最高温度不可超过四十摄氏度,最低温度不可低于零下二十摄氏度,这样可以防止室内环境温度变化较大,影响试验数据准确性。确保能够将室内温度控制在有效范围内,为试验的顺利进行打下良好基础。在试验工作开展中,工作人员对于室内湿度也要给予更多重视,保证湿度的有效性,因为试验湿度也会对试验结果产生直接影响。基于此,工作人员在试验之前,需要做好环境湿度的测试工作与分析工作,尽量在湿度较小的情况下开展试验,确保试验数据有效性。在试验工作开展中,工作人员还要对当天的天气情况进行分析。如果当天的环境湿度较大,那么工作人员要提前做好预防工作,实现对湿度的有效控制。或者更换试验时间,保证在适宜的天气环境中进行试验工作。
2电力变压器电气高压试验要点
       2.1试验设备与工频高压电分析
       对于试验设备分析以及工频高压电分析工作,要加强重视程度。在具体分析中,可以从以下几点展开:(1)试验设备分析。在电气高压试验期间,电力变压器相关设备在通电之后,其中的驱动保护、差动保护会产生动作,此类动作的出现会对电流表准确性产生直接影响,造成继电保护装置无法正常工作。为避免此类情况出现,在试验之前工作人员要做好设备分析工作,明确继电保护器是否处于良好的运行状态中。这样可以对电力变压器内,是否存在故障问题作出准确判断。在此基础上,可以实现电力变压器油色色谱分析,做好损坏元件的更换工作,直至电力变压器能够恢复到正常的工作状态中。(2)工频高压电分析。在试验工作的落实中,工作人员要对工频高压电进行全面分析与了解,如果在试验过程中,设备的电容量过大,那么在串联谐振设备中,会产生工频高压电。通常情况下,电力变压器自身就会产生一定的工频高压电。基于此,在电气高压试验工作开展中,选用的电源要确保性能稳定,结合试验实际情况,制定有效的试验方案,为试验共工作的展开提供有效引导。总之,要做好试验设备、工频高压电分析工作,使得最终试验结果准确性可以得到保障。


       2.2试验检验
       要针对电力变压器运行情况进行风险因素预测和风险评估,在风险系数基础上做好绝缘指标和特性指标的把握,形成本次试验的关键点,有效查找电力变压器安全隐患;要按照绝缘试验和特性试验需求逐步检查电力变压器装置性能,确定试验操作方案、安全防护装置等是否满足高压试验要求;要对试验工况再次现场确认,一旦出现环境问题应及时停止高压试验。高压试验可以为变压器运行提供准确的数据,确保变压器在正常范围内运行,从本质上提升变压器的安全性、可靠性和有效性,最大限度降低了相关因素对变压器造成的影响。在实施变压器高压试验的过程中人员要对故障问题进行全面分析,结合问题内容及实践经验为变压器运行提供一定的帮助,从而保证变压器能够正常运行。要对故障因素进行实时控制,对故障因素进行预防,从而降低变压器运行风险,提升变压器运行效益。
       2.3油中溶解气体色谱分析
       变压器发生故障前期,内部结构中通常会析出大量气体,相关研究结果表明:不同类型故障所析出的气体也具有较大差异,而通过分析油质中溶解的气体来判断变压器内部故障较为实用,色谱分析法能够全面检测出溶解的气体。通常情况下,油浸设备的检测主要使用三比值法、特征气体法来加以实现,以精准判断出变压器的具体故障类型与不足,特别是局部电弧放电、局部放电等问题的检查,都可以使用上述方法进行判断。(1)特征气体法。故障临近区域位置的绝缘油分解产生的氢气、乙炔等杂质气体,就是所指的特征气体成分,在判断时可以通过气体含量以及内部成分的确认,来精准判定出故障位置。(2)三比值法。该种方法主要是通过乙烯、、乙炔、乙烷、甲烷以及氢气等5种特征气体内的任意3中气体的含量具体比值,通过选取相应编码的方式,来判断变压器故障性质。在故障操作情形条件下,变压器内油、绝缘裂解所分解的产物形成的温度、浓度之间联系密切,基于此能够判断出其具体的故障类型与状态。
       2.4出线装置的绝缘试验
       为了检测出线装置的绝缘性能,首先对出线装置进行了独立绝缘试验,然后安装至换流变压器内进行完整的出厂试验。试验需按照GB1094.3-2016《电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》、IEC60076-1-2000《电力变压器》、IEC61378-2-2001《变流变压器第2部分:高压直流(HVDC)用变压器》的规定进行试验,绝缘试验项目包括雷电冲击试验、操作冲击试验、外施工频交流电压及局部放电测量试验。在经过出线装置的独立绝缘试验考核后,将出线装置装配在换流变压器上进行了出厂试验并顺利通过全部考核。其中,按照GB1094-2003、IEC60076-2000、IEC61378-2-2001规定进行的绝缘试验:包括雷电冲击试验、操作冲击试验、外施工频交流电压及局部放电测量试验等,各项测试指标良好,本文中不再赘述。
3电力变压器设备中异常响声故障问题的处理策略。
       在进行电力变压器高压试验过程阶段,倘若出现设备运行异常的现象,相继会出现响声“报警”,并且在发生不同问题情形时,实际所展现出的异常响声也具有一定差异性。为了更好地保证技术人员更好的甄别设备内不同部件所产生的异常响声,应对变压器设备不同运行技术故障问题进行深入分析、积累相关经验,在维修处置时应选用适宜的方式进行处理。变压器设备接头组件过热的技术处理。在变压器设备的接头端,多是使用金属铜材料为主。所以,在外界环境的影响作用下,或者与其他金属进行不良接触时也易产生局部过热的问题,这就需要相关技术人员采用相关技术进行手段干预,最大限度控制局部过热问题的发生。
结束语
       随着社会经济的快速发展,国内电力实业也是乘势发展,在电力系统运行过程中,变压器所扮演的作用也是愈加显著,故障的频发将严重影响到电力系统的可靠性、安全性,加大变压器的高压测试工作,科学分析故障诊断方法的应用十分必要。
参考文献
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