任立志 徐凡 趙輝

摘要：在現(xiàn)代社會當中，電能是國人日常工作和生活中必須要使用到的重要資源。而在中國，較為常見的發(fā)電形式包含有火力發(fā)電、風力發(fā)電、水力發(fā)電、核電等，而在電能生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其安全性便關(guān)系到全國人民的生命財產(chǎn)安全。作為電力傳輸過程中的重要基礎(chǔ)性設(shè)備，變壓器在使用過程中的穩(wěn)定性便顯得尤為重要，而及早發(fā)現(xiàn)并排除變壓器在使用過程中所出現(xiàn)的問題，便成為了電力部門日常工作中的重點，而電氣試驗，便成為了變壓器故障檢查中所常見的一種技術(shù)，針對電氣試驗特性進行研究，合理選擇實驗種類進行故障排除，也成為了相關(guān)技術(shù)人員所必須要重視的問題。

關(guān)鍵詞：電氣試驗;故障檢測;案例分析;運用方式

中圖分類號：TM407

文獻標志碼：A

引言

伴隨著中國經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)在這些年得到了快速發(fā)展，預計到2020年，將會大幅提升整個電網(wǎng)容量和電壓等級。中國超高壓輸變電網(wǎng)絡(luò)的主干主要是以500千伏線路為主，有些特高壓興旺的地區(qū)已經(jīng)開始采用超過750千伏和1000千伏級，變壓器是重要的能源傳輸裝置，其內(nèi)部故障檢測技術(shù)更是重中之重，未來整個電力工業(yè)的發(fā)展和電力建設(shè)將來的目標方向都會受到電力設(shè)備的影響。

1、變壓器故障分析

1.1抗缺乏短路能力

因為不存在絕對較緊的一般主體結(jié)構(gòu)，變壓器主要有較小的容量裕度和不能承受大電流的能力，這些不足的地方需要進行補償，而這些補償器需要獨立的反應(yīng)器。其中負荷管理能力程度較低的是緊湊型變壓器，這種變壓器有時可能會產(chǎn)生環(huán)境保護技術(shù)動作，這是因為變壓器溫度過高而引起的，而變壓器的過高溫度又受到超載負荷程度的影響。

1.2絕緣容易失效

因為繞組緊固結(jié)構(gòu)，不僅減少了匝間距離和相位，還減弱絕緣，導致局部加熱嚴重，特別是在局部缺陷的存在范圍內(nèi)的絕緣變得更脆弱，降低其抵御陡波能力過電壓的浪涌。中國發(fā)生外絕緣閃絡(luò)的主要問題原因包含污穢、海拔和潮濕天氣等社會因素;在干燥的戶外環(huán)境下，外絕緣的材料強度一般是很高的，不會隨便損壞，但外絕緣技術(shù)同樣也因為外絕緣閃絡(luò)的主要原因而被影響。

1.3繞組故障和引線故障

變壓器內(nèi)部會產(chǎn)生多種故障，其中繞組故障、引線故障是所有故障類型中出現(xiàn)最多的情況。變壓器中的線圈直接關(guān)系到電流的產(chǎn)生，但是一些變壓器在生產(chǎn)的時候并沒有將變壓器的線圈焊接完好，導致變壓器出現(xiàn)繞組故障，影響了電流的生產(chǎn)。我們常見的短路現(xiàn)象、線圈的大小、粗細發(fā)生改變都是受繞組現(xiàn)象的影響，變壓器所能承載的能量是有限的，線圈的變動會影響電能的大小，進而輸送電能也是極其混亂的，最終影響了整體電路。最后外部環(huán)境的變化也會影響電壓器的正常工作，如變壓器進水導致內(nèi)部部件損壞等。

1.4過熱故障類型

在煤礦生產(chǎn)中我們經(jīng)常會遇到傳輸線路發(fā)熱的現(xiàn)象，對于電機變壓器來說同樣也遭受該種故障的困擾。電機變壓器內(nèi)部會受到多種原因的影響導致發(fā)熱現(xiàn)象，而發(fā)熱故障的類型主要由以下幾種，即引線發(fā)熱、漏磁過熱、繞組過熱。其中引線過熱發(fā)生的主要部位是套管，發(fā)熱的具體表現(xiàn)主要有三種即引流、接頭、引線斷骨。漏磁過熱產(chǎn)生的原因主要是線圈和磁場的位置，原邊繞組的磁場互通之后會遺漏副邊繞組，導致副邊的磁場成為漏磁通。

2、電氣試驗的幾種類型簡介

2.1直流電阻試驗

在變壓器進行交接、大面積維修和調(diào)整分接開關(guān)之后，進行直流電試驗是其中一項重要內(nèi)容，同時也是變壓器在發(fā)生問題以后所必須要施行的檢查方法。憑借對直流電阻的測試，可以有效就繞組接頭的焊連質(zhì)量、繞組是否存在有短路現(xiàn)象等問題進行檢查;電壓分接開關(guān)的各大功能區(qū)域接觸是否良好以及開關(guān)的所在區(qū)域和設(shè)計區(qū)域是否匹配;引出線是否存在有撕裂現(xiàn)象;多根導線并繞的繞組是否存在有撕裂現(xiàn)象等。在日常實踐中，針對中小型變壓器設(shè)備的日常檢測當中，大部分均使用直流電橋法，在被試線圈的電阻大小超過1Ω的通常使用單臂電橋測量，603kVA以上變壓器，若沒有中性點引出線時，相同分解位置測量的繞組直流電阻，直接使用電阻進行相互對比，其最高差值應(yīng)在三項平均值的2%以內(nèi)，并且和之前所得出的測量數(shù)據(jù)相對比，相對變化幅度也需要控制在2%以內(nèi)，630kVA和以下的變壓器，之間的數(shù)值差異需要在三項平均值的4%以內(nèi)，線間誤差值范圍需要控制在2%以內(nèi)。

2.2絕緣電阻試驗

所謂絕緣電阻，指的是在絕緣體的限定范圍電壓范圍內(nèi)，增加直流電壓時，測試其所含有的離子從電場方向運動所形成的電流，測量人員基于歐姆定律來運算得到具體數(shù)值。也就是說，檢測測量絕緣電阻與吸收比是檢測變壓器絕緣能力過程中十分常見的一種方法，能夠有效監(jiān)測出影響變壓器絕緣效果的異物，絕緣層是否破損、擊穿、臟污、絕緣油是否劣化等問題，在檢測環(huán)節(jié)之中，需要短接繞組引線，非被測組接地，由此進行逐一檢測。值得注意的是，在各異的絕緣設(shè)備之中，在同一電壓環(huán)境下，總電流伴隨時間的發(fā)展而呈現(xiàn)出不一樣的曲線，也就是相同設(shè)備，若絕緣能力存在問題，其電流曲線一定會存在異常，電流的吸收效果不顯著，總電流隨時間的發(fā)展下降遲緩，所以，針對相同絕緣設(shè)施，檢測人員基于數(shù)值的變化便能夠?qū)^緣情況進行初步了解，一般使用絕緣電阻的比值進行表示。

2.3局部放電信號診斷方法

針對變壓器的各項故障，局部放電信號也是一種比較先進的故障查詢方法。變壓器內(nèi)部可以分為多個部分，對這些單個部分設(shè)置局部放電信號可以迅速的找到故障位置。舉例來說，變壓器會經(jīng)常發(fā)生一些絕緣故障，這是由于絕緣材料老化出現(xiàn)的，如果這個時候安裝了局部放電信號，一旦電機導電就可以迅速的發(fā)出信號，人們就可以找到發(fā)射信號的具體位置對故障進行處理。該系統(tǒng)中主要發(fā)揮作用的是超聲波檢測，電力系統(tǒng)借助該方式可以有效地精確查找，為電路的正常運行提供了必要的保障。

2.4變壓器內(nèi)部故障紅外檢測

紅外信息技術(shù)主要工作原理：任何一個高于絕對零度（-273.15℃）的物體都會因自身分子進行運動而輻射出紅外線。IR是一種電磁波，0.75～1000微米的波長范圍內(nèi)，由所述波長范圍的近紅外（0.75～3μm）的劃分，中紅外（3～6微米），遠紅外（6～15微米），一個遠紅外線（15～1000微米）。物體表面由單元組合形成，存在一個熱輻射能量場，能量場有一個環(huán)境溫度數(shù)據(jù)分布場。已知是利用表面的紅外輻射強度的紅外照相機的檢測形狀并表現(xiàn)出溫度分布，紅外圖像呈現(xiàn)出亮暗的區(qū)別是反映物體外表工作溫度的高低，對物體表面溫度及溫度場的檢測便可作為判別設(shè)施管理能否可能存在一些故障。

結(jié)束語

隨著時代的進步，電力變壓器作為發(fā)變電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，內(nèi)部安裝檢測系統(tǒng)的必要性已漸漸成為電力行業(yè)的共識，電力變壓器的工作效率代表了電力部門的經(jīng)濟效益，電力變壓器出現(xiàn)了內(nèi)部檢測技術(shù)，這在運行的很大程度上使得可靠性提高，投入的維護費用延緩，檢修周期延長，最終使得電力變壓器的使用壽命變長。正因為這樣，為國家?guī)Я朔浅？捎^的的財政收益。電力變壓器設(shè)備的內(nèi)部檢測技術(shù)是今后的發(fā)展方向，具有廣闊的前景。

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