电气试验在变压器故障检测中的应用研究

袁野

摘要：变压器的稳定运行对电力供给有着至关重要的作用，在变压器运行的过程中电力企业工作人员需要对变压器进行响应的检修和维护，利用电气试验对变压的故障情况进行检测，保证能够在最短的时间内确定变压器的故障类型对其进行维修。因此电气试验对电网系统的运行稳定性有着非常重要的辅助作用。

关键词：电气试验；变压器故障检测；应用

1变压器发生故障的原因

变压器发生故障的原因：（1）绝缘老化，绝缘材料随着时间、温度、湿度等因素的作用而逐渐老化，导致材料绝缘性能逐渐降低，表现为绝缘电阻阻值的减小，增加绝缘击穿的风险，严重的绝缘材料变质。（2）局部放电，这是在绝缘系统内发生的小范围放电现象，如果不及时处理，严重的会引起材料击穿或绝缘损坏。（3）内部短路，这通常是由绕组内部的绝缘材料损坏或电气设备设计缺陷引起的，它会导致电流绕过正常路径，引发过热损坏。（4）外部因素，如过电压、雷击和大气污染也引发变压器故障，因为这些外因可能导致电弧闪络、绝缘击穿或绝缘材料磨损。（5）操作和维护不当，错误的操作、维护计划不足或维护措施不当都会导致机械部件的损坏、绕组的污染或绝缘材料的损耗。所以，对变压器进行定期的电气试验和维护至关重要，确保变压器的可靠运行，维持电力系统的稳定和安全。

2电气试验的作用

电气试验就是对相关的电气设备的性质与相关参数进行核验的方式的统称。通过电气试验检测变压器，可分析得到变压器存在的潜在问题与运行状态，从而使得变压器的线路能正常运行。电气试验的方法种类比较多，针对的也是变压器内部的具体零器件，这些器件在运行过程出现非正常状态时，运行的效果就会出现变化，检测到的相关数据也会出现偏差。基于此，电气试验就是通过外部检验与跟踪的方式，判断数据的变化趋势，并据此对变压器内部故障进行检修与处理。在变压器出现故障后，可依照初步判断的故障方向进行电气试验。但在实际的处理过程中，分析故障方面存在极大的不确定性，且在传统的方法中，是对变压器出现故障后才能通过电气试验的方法进行查验，也就导致了一定的滞后性。随着技术的不断进步，通过计算机方式的结合，研发变压器使用的新型材料等方式再次对变压器故障进行分析，不仅能提高试验的准确度，同时可起到预防故障，避免事故发生的效果，真正实现智能电网的建设要求。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电气试验在变压器故障检测中的应用

3.1直流电阻试验

变压器运行时降低直流电通在变压器的上部件位置，将其看作直流电阻，然后根据变压器的运行情况开展直流电阻试验。直流电阻试验可以准确检测出变压器内部的电阻值，分析变压器内部是否存在故障问题。直流电阻试验对提高变压器内部导线接触安全性有很大的帮助，帮助工作人员明确故障具体位置。直流电阻试验进行时必须使用专业的试验仪器设备，并且按照仪器设备使用流程，开展试验。为了进一步提高直流电阻试验结果的可靠性工作人员需要检查测试线和变压器绕组的出口端是否连接紧密，从而判断出潜在的短路或者短路故障。直流电阻试验进行时工作人员需要注意以下几点：（1）严格记录低压侧绕组和高压侧绕组之间的分界位置，按照读数基本原则进行读数。（2）直流电阻测量时做好周边环境温度等参数的实时观测。（3）直流电阻试验完成后，及时处理变压器设备，拆除安装的测量线，检查检测仪器电源是否关闭。

3.2绝缘介质损耗试验

变压器正常工作中会损耗一定的内部绝缘介质，这和使用时的放电、极化等因素有着直接联系。通过绝缘介质损耗试验，试验人员能够全面掌握变压器工作状态，并且采取预防措施避免绝缘介质受损导致的变压器故障。在变压器内部绕组重大局部缺陷检验中，通过绝缘介质损耗试验能够测定变压器整体油脂裂化、受潮等情况。因为变压器的工作环境会直接影响绝缘介质损耗速度，绝缘介质损耗试验需要在干燥的环境下完成，并且通过屏蔽等措施降低周边环境的不良影响，提高试验结果的准确性。在绝缘介质损耗试验中，通常设置功率因数角≠90°，在确定绝缘介质损耗因数时需要借助功率因数角的正切值。如果变压器有着良好的绝缘介质性能，那么外加电压曲线会基本重合于功率因数角正切值的曲线，并且呈现向上弯曲的态势。功率因数角正切值的曲线会随着绝缘介质绝缘性能的降低而增大，同时更早地呈现出向上弯曲的情况。如果绝缘介质老化，正切曲线会比正常曲线低；如果绝缘介质受潮，那么随着电压升高，正切曲线会逐渐呈现较快的变化趋势。通常正常工作变压器的功率因数角正切值变化在8%以内，和历史数据比较数值变化在30%以内。试验人员应结合现场温度合理调整试验结果的换算系数，从而保证计算结果精确度。

3.3交流耐压试验

正常情况下，电力变压器上承受的电压为额定电压，但是在雷击、操作或故障等情况下，电力系统中会产生远超额定电压的过电压。从产生过电压的源头分类，过电压分为外部过电压和内部过电压，外部过电压是雷击或雷电感应引起的过电压，内部过电压是电力系统内部能量转换或参数变化引起的，在拉合空载线路、拉开空载变压器和单相弧光接地故障时会产生内部过电压。因此变压器的绝缘不但要符合额定电压的要求，也要符合内部过电压的要求。交流耐压试验需要在绕组上加高电压，一般采用高压试验变压器或串联谐振回路产生高电压。采用高压试验变压器时需要根据试验电压和被试变压器电容选择恰当的电压和电流。进行变压器交流耐压试验时要求：①核实变压器已经完成常规试验且结果合格；②满足静止时间，额定电压220kV及以上需要静止72h，110kV及以下需要静止24h；③试验时环境相对湿度小于80%。在接线前应当进行空升试验，以检查试验设备是否正常。在试验时将被试变压器一次引线解开，将被试绕组三相短接并连接至电抗器与补偿电容器之间，并将其他绕组三相短路并接地。在升压过程中，如果试验电压未出现突降现象、电流波动平稳、没有放电声或放电声可在重复试验中消失，则视为该次交流耐压试验合格；如果出现较大放电声则需要对变压器进行吊芯检查。

4提升电气试验分析准确性的措施

（1）控制温度、湿度。提升电气试验数据分析的准确性，要求技术人员必须加大变压器使用环境温度和湿度的控制力度。通常情况下变压器的运行环境比较复杂，为了保证变压器能够稳定运行应该将室内运行环境控制在30℃以下，同时，对变压器运行的稳定性进行分析，做好室内温度变化的记录工作，分析温度变化的规律。（2）控制绝缘性能。变压器的绝缘性能会影响电气试验数据结果的准确性，检测的过程中技术人员必须对周边环境温度和湿度进行全面的控制，并且分析影响绝缘性能的因素，从而保证电气设备可以稳定运行。定期清理变压器表米娜，保证变压器表面干净整洁，减少灰尘的堆积。（3）控制电压、容量。变压器运行的过程中为了减少故障问题的出现，应该加大力度控制变压器的运行电压和容量。结合使用的情况，及时更换变压器中老化的元器件。同时，各项试验数据应该在合理的范围内，不断提高试验数据的准确性。

5结束语

通过电气试验能够检测变压器绝缘特性、电气特性，有助于维护人员快速地完成故障分析和处理。在电气试验中，试验人员应做好检测数值和标准数值的分析比较，从而科学准确地判断、处理故障，保证供电。

参考文献

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