陳文凱

（山東電工電氣集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250001）

0 引 言

作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變壓器是保證電網(wǎng)供電穩(wěn)定性的關(guān)鍵點，需要供電企業(yè)加大對其性能的重視。但從目前電網(wǎng)運(yùn)行情況來看，變壓器很容易受到各種外在因素影響，導(dǎo)致其運(yùn)行安全性無法達(dá)到預(yù)期要求，甚至出現(xiàn)各種安全事故，嚴(yán)重影響人們的用電安全。通過高壓試驗方法評估電力變壓器工作性能，可發(fā)現(xiàn)電力變壓器故障，保證變壓器的運(yùn)行安全性，避免給人們的生命安全帶來威脅。

1 電力變壓器概述

目前，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，電力變壓器是典型的高壓輸電設(shè)備，能結(jié)合實際需求調(diào)整電壓大小，達(dá)到轉(zhuǎn)換線路的作用，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。在電力系統(tǒng)輸送電壓時，變壓器通過控制電流降低電力損耗，保證電力輸出的合理性。不同電力系統(tǒng)對電壓強(qiáng)度要求存在差異，因此運(yùn)行中要結(jié)合系統(tǒng)類型選擇對應(yīng)的變壓器。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多環(huán)保材料被用于變壓器制作，以提高變壓器的工作性能。但是，從目前變壓器的應(yīng)用情況來看，它仍然存在很多問題，且工作中電能消耗較高，降低了工作效果[1]。

2 電力變壓器高壓試驗技術(shù)

2.1 高壓試驗條件

在進(jìn)行試驗運(yùn)算前，要全面掌握試驗環(huán)境，使其滿足高壓試驗條件，優(yōu)化測試過程，保證測試工作順利進(jìn)行。通過分析高壓測試精確度，確保前期準(zhǔn)備工作能夠嚴(yán)格遵守產(chǎn)業(yè)規(guī)范。例如，控制實驗室的溫度和濕度，保證其能夠滿足要求。具體地，將實驗室的溫度控制在27 ℃，并調(diào)整實驗室周圍的環(huán)境溫度和濕度；安裝變壓器時，確保實驗室中的氣體不會影響變壓器正常的操作；設(shè)定相應(yīng)的保護(hù)電阻，防止變壓器發(fā)生斷合故障。試驗過程中，要控制電壓和額定功率，并充分利用其實際功能。

2.2 高壓試驗方法

在進(jìn)行高壓試驗時，要規(guī)劃接線標(biāo)準(zhǔn)，檢驗接地環(huán)節(jié)，增強(qiáng)變壓器與控制箱的連接穩(wěn)定性。要重視對其他接線部位的檢測，保證設(shè)備如控制儀器儀表正常運(yùn)行，同時加強(qiáng)接地線、引線連接效果，保護(hù)接地絕緣面的合理性，避免出現(xiàn)短線問題，如圖1 所示。試驗操作時，全面探究升壓儀表變化規(guī)律，調(diào)整電壓，斷開電源開關(guān)，拆除引線，做好放電措施。

圖1 變壓器局放高壓試驗測試

2.3 高壓試驗內(nèi)容

2.3.1 測量絕緣電阻在變壓器高壓試驗中，需要合理控制絕緣電阻，以確?？諝鉂穸取囟葷M足要求。

2.3.2 測量泄漏電流

采用數(shù)顯電流試驗儀，測量變壓器的排泄電流。若此電流數(shù)據(jù)不能滿足試驗要求，則采用直流電壓試驗方法進(jìn)行操作。當(dāng)發(fā)生較大泄漏電流時，可能是因為變壓器本身問題，嚴(yán)重影響其運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.4 加大高壓試驗保障

在進(jìn)行高壓檢測時，員工要提前掌握不同環(huán)節(jié)的工作要點，既能提高測試效率，又能有效保障員工安全。試驗運(yùn)行前，要注意檢測線路，強(qiáng)化設(shè)備安全，提高電壓上升時間，詳細(xì)記錄電壓變化。如果發(fā)現(xiàn)故障，要及時采取斷電措施，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

3 變壓器高壓試驗中存在的問題

3.1 升壓速度產(chǎn)生的泄漏電流測量問題

從理論角度分析，電流泄漏問題和泄漏電源、升壓速度無必要聯(lián)系。在實際測量操作中，升壓速度、泄漏電流讀數(shù)間有直接聯(lián)系，關(guān)聯(lián)度和變壓器容量成正比。變壓器容量越大，升壓速度越快。在日常測量作業(yè)中，一般使用微安表測量電流，所測量的泄漏電流數(shù)據(jù)不精確，且檢測數(shù)據(jù)與泄漏電流相差較大，包括吸收電流。

3.2 電壓極性產(chǎn)生的泄漏電流測量問題

通過對電滲性的研究可知：電場中變壓器絕緣性為正電荷，泄漏電流大小和反向電壓存在直接關(guān)系；變壓器與正向電壓相結(jié)合，泄漏電流出現(xiàn)大幅度變化，變壓器和反向電壓交叉，無形中增加了電流流失數(shù)量[2]。

3.3 絕緣電阻的溫度影響

在變壓器絕緣電阻中，各種因素會影響變壓器的絕緣性能。文章重點分析溫度對絕緣電阻的影響，發(fā)現(xiàn)在高溫條件下絕緣介質(zhì)運(yùn)動規(guī)律受高溫影響，電阻介質(zhì)溶解程度不斷提高，需要控制其電阻值。

3.4 鐵芯接地產(chǎn)生的影響

在進(jìn)行變壓器試驗時，若鐵芯不接地或和地面接觸不良，則會造成測量結(jié)果和實際結(jié)果不同。為了保證變壓器鐵芯和地面正常接觸，要確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時，由于設(shè)備內(nèi)部時常出現(xiàn)嚴(yán)重噪聲現(xiàn)象，企業(yè)需提前判斷實際故障問題，全面檢查斷電現(xiàn)象，找出問題，提出合理的解決方法[3]。

4 電力變壓器常見故障和處理措施

4.1 內(nèi)部異常響動

在電力變壓器運(yùn)行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)電磁交流聲音，是一種常見現(xiàn)象。如果在高壓試驗操作中內(nèi)部出現(xiàn)異常響應(yīng)，則其誘發(fā)原因多樣，如內(nèi)部接觸不良、頂蓋螺絲松動等。一旦變壓器繞組電流超標(biāo)，受高溫條件的影響，電阻介質(zhì)就會逐步溶解，導(dǎo)致絕緣電阻介質(zhì)和電阻值下降[4]。

4.2 自動跳閘

在進(jìn)行高壓試驗操作時，電力變壓器自動跳閘，工作人員要注重檢查變壓器外部，分析出現(xiàn)故障的主要原因。如果是人為因素產(chǎn)生的自動跳閘，可節(jié)省外部檢查環(huán)節(jié)；如果是非人為因素產(chǎn)生的自動跳閘，要全面檢查設(shè)備外部和內(nèi)部情況，避免在變壓器后期使用中出現(xiàn)火災(zāi)。正常情況下，一旦變壓器發(fā)生火災(zāi)，它會自動啟動保護(hù)機(jī)制，自動跳閘，保護(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行安全，避免損壞設(shè)備[5]。

4.3 油位過低、過高

在運(yùn)行過程中，電力變壓器的油位需一直控制在標(biāo)準(zhǔn)水平，并結(jié)合實際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行合理調(diào)整。在高壓試驗操作過程中，要提前檢查其是否出現(xiàn)漏油問題，一旦油位明顯上升，就要分析環(huán)境溫度影響，避免堵塞管道，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行。要根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的實際情況，做好標(biāo)準(zhǔn)化處理，確保電力變壓器穩(wěn)定運(yùn)行。

5 電壓變壓器高壓試驗故障案例分析

2020 年6 月，電力系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生噴油問題。通過工作人員分析，利用吊芯檢測變壓器的具體條件，確定低壓燒組絕緣破壞造成了線路的短路。通過計算發(fā)現(xiàn)，該問題和負(fù)載有直接聯(lián)系[6]。一是在基層電力系統(tǒng)改革前負(fù)載管理薄弱，用電高峰期經(jīng)常出現(xiàn)配電變壓器燒毀問題；二是用電具有季節(jié)性，管理方案不健全，使變壓器長時間負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生燒損；三是家電負(fù)荷增速較快，導(dǎo)致電力負(fù)荷劇增，出現(xiàn)配電變壓器負(fù)荷過高起火燒毀的問題，如圖2所示。

圖2 變壓器起火燒毀

變壓器起火是多方面因素造成的。第一，低壓電路和道路交叉相連，樹木掛斷線路，汽車碰撞電線桿；第二，低壓斷路器設(shè)定不合理，運(yùn)行過程失誤，導(dǎo)致斷路器進(jìn)入線位置出現(xiàn)嚴(yán)重的短路失效；第三，配置變壓器低壓計量箱安裝過程失誤，出現(xiàn)了近距離短路事故[7]。

為了解決問題，員工配備低壓保險片，在低壓電力超出附加電流時，熔化低壓保險片保護(hù)配變。在高負(fù)載時，要定期測量配變電負(fù)載，并將其與變壓器相適應(yīng)，實施檢索、更換破裂變壓器等措施，以防出現(xiàn)短路[8]。

6 結(jié) 論

以電力變壓器高壓試驗技術(shù)為核心，結(jié)合電力變壓器高壓試驗故障案例，分析電力變壓器常見故障問題，如內(nèi)部異常響動、自動跳閘、油位過低等問題，并提出有效解決措施，以充分發(fā)揮高壓試驗技術(shù)作用，加強(qiáng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，助力電力企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。