电气试验在变压器故障分析中的应用

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　**集团电务厂 河**顶山 467001

　摘要：伴随着我国经济的快速发展，人们对于电力的需求越来越大，从而推动了电力行业的发展。相对的人们对于电气设备的要求越来越高，尤其是在变压器方面，变压器是电力系统最重要的电气设备之一，起到传递电能的作用。它与其他电力设备相比，发生故障的几率相对较小。但是一旦发生故障，需要准确的对其进行判断，判断故障的类型，以便采用正确的措施来解决问题。本文对变压器以及常见故障进行分析，对缺陷进行讨论以及通过电气试验数据来判断变压器的故障，并对其进行描述。

　 关键词：电气试验；变压器故障；应用

　1变压器的结构和分类

　1.1变压器的结构

　变压器的结构由本体设备和附属设备两大部分构成。本体设备部分主要有变压器器身、变压器油、油箱组成。其中油箱的作用是容纳变压器器身和变压器油;变压器油的作用是用于器身冷却、绝缘;变压器器身由线圈、铁芯及其夹紧装置构成。附属设备部分包括高压套管、低压套管、油枕、分接开关、呼吸器、防爆管、散热器、净油器、气体继电器、温度计等。也可简单归纳为变压器冷却系统、变压器本体保护装置、变压器油系统、变压器测试仪表装置等。

　 1.2变压器的分类

　变压器按冷却和绝缘介质的不同可分为三类:一是油浸式电力变压器，采用矿物油作为冷却和绝缘介质;二是气体绝缘电力变压器，采用人工合成的气体作为冷却和绝缘介质;三是干式电力变压器，采用空气作为冷却和绝缘介质。

　 2变压器常见故障分析

　2.1变压器的短路和放电故障

　在电力系统中，变压器的作用是非常重要的。但变压器作为线路的中枢和电能量的转换枢纽，在运行的过程中，很容易出现比较严重的短路故障和放电故障。这两类常见故障，在变压器的运行中，发生的频次和概率特别高。一方面，短路故障是变压器最容易出现的故障类别，变压器一旦发生短路故障，极有可能造成变压器的烧毁，甚至引发电路起火。短路故障往往发生在变压器运转的出口区域，分为相间短路和接地短路。造成变压器短路故障的原因是多方面的，如变压器内的线路安排不合理，使用的导线过于简单，难以真正提升变压器的安全运行。同时变压器自身的性能和设计质量等，都会造成变压器在运行过程中发生短路故障。另一方面，放电故障同样作为变压器的常见故障，放电故障不仅容易造成电能量的损失，更威胁着人畜的生命安全。放电故障的类别是不同的，相比而言，火花放电的危害相对较小，而高能量放电的危害则比较大，一旦变压器发生高能量放电，将严重威胁周围居民及动物等生命安全。

　 2.2变压器运行状态下的渗漏油故障

　变压器是常年不间断运行的，变压器运行的动力是机油等燃料，在变压器高效运转的过程中，由于变压器自身的性能弱化或者针对变压器的维护管理措施不到位等，都容易引发变压器发生严重的渗漏油故障。变压器一旦发生渗漏问题，不仅容易影响和制约着变压器的高效稳定运行，同时还威胁着变压器周边的环境卫生，造成严重的环境污染，同时也难以提升电力系统的经济效益。在变压器运行的过程中，造成变压器渗漏油问题的原因是多方面的。如在变压器内部，由于操作人员专业素养低，或者安装技术不过关等，经常使得胶垫安置过高，这就容易使得变压器内部的高压套管出现升高座等问题，进而造成比较严重的渗漏油问题。再比如，在变压器油箱的焊接过程中，对于焊接缝的处理不当，也容易引发比较严重的渗漏问题。

　 2.3变压器内的铁心常出现不同点接地故障

　在变压器内部，铁心的接地问题需要通过科学的考量和设计，只有这样才能提升变压器运行的安全。但在变压器内部，铁心经常容易出现不同点不均匀的接地问题。变压器内的铁心一旦出现接地故障，将严重影响着变压器的运行质量，同时更威胁着变压器的运行安全。在变压器的高效运行中，铁心不能出现两点或者两点以上的接地问题，但在实际运行中，由于变压器管理人员的工作责任意识淡薄等问题，常常容易出现铁心不均匀接地等诸多故障，严重影响变压器的整体运行效果和质量。

　 3电气试验判断变压故障

　3.1绝缘油试验

　变压器的油箱内充满了变压器油，变压器油的作用是：绝缘、散热、测量、保护铁芯和绕组组件，延缓氧对绝缘材料的侵蚀。变压器内的绝缘油可以增加变压器内部各部件的绝缘强度，因为油是易流动的液体，它能充满变压器内部之间的任何空隙，将空气排除，避免了部件因与空气接触受潮而引起的绝缘降低。其次，因为油的绝缘强度比空气大，从而增加了变压器内部各鼻尖之间的绝缘强度，使绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间、绕组与油箱盖之间均保持良好的绝缘。绝缘油试验主要包括：外观、水溶性酸pH值、酸值、闪点、含水量、击穿电压、界面张力、tanδ、体积电阻率、油中含气量。

　 3.2变压器直流电阻试验

　直流电阻就是元件通上直流电，所呈现出的电阻，即元件固有的，静态的电阻。变压器直流电阻测量是变压器试验中既简便又重要的一个试验项目，能有效的检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无断路、接触不良以及绕组有无断路现象。试验规程规定预防性试验中，1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的2%（警示值），无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%（注意值）；1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%（警示值），线间差别一般不大于三相平均值的2%（注意值）。

　 3.3绝缘电阻和泄漏电流试验

　当直流电压作用于介质上时，通过介质中有传导电流、吸收电流和几何电流等三部分电流。其中几何电流是极短暂的充电电流，加压瞬间很大，然后很快下降到零。传导电流即泄漏电流，它是电导电流，与加压时间无关，表现为恒定的值，它的数值反映着绝缘内部是否受潮、表面脏污或有无局部缺陷。传导电流对应为测量的绝缘电阻值。吸收电流则与测量的绝缘电阻吸收比密切有关。测量变压器绕组绝缘电阻、吸收比（极化指数）、泄漏电流能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如绝缘子破裂、引线靠壳等缺陷。

　 3.4介质损耗因素tan δ试验

　 介质损耗因素tan δ试验用来检查变压器整体受潮、油质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。经验表明，测量介质损耗因素tan δ，是判断变压器绝缘状态的一种较有效手段。按照Q/GDW 1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》规定，35kV及以下变压器：≤1.5%，ll0kV～220kV变压器：≤0.8%，330kV及以上变压器：≤0.5%。

　 4结语

　为了使得变压器的问题少出现，减少企业的损失，进行判断必不可少，缺陷要依靠电力试验来进行解决，从而确保电力系统正常运行。做好变压器的电气试验工作，不仅能够延长变压器的使用寿命，还能够为电力系统的正常运行提供一定的保障。

　 参考文献：

　 [1]严莉，王维建，周东华.变压器故障诊断的油色谱分析方法综述[J].控制工程，2003（06）.

　[2]张启清，吕厚余，等.电力变压器故障红外诊断专家系统[J].电网技术，2002（09）.