变压器故障分析中电气试验的应用

变压器故障分析中电气试验的应用

张舒波

国网江苏省电力有限公司南京市高淳区供电分公司    江苏南京    211300

摘要：变压器可以有效地有效地对电力系统进行调节，是电能传输过程中的中转站，变压器可以将电压进行控制转换，对整个区域的供电进行协调。基于此，本文以变压器故障为切入点，对电气试验为核心，基于电气试验分析变压器故障的基本原理，探究该故障分析模式的优劣势，从直流电阻、交流耐压、绝缘电阻三个方面，探究常见的变压器故障问题如何诊断，对此提出相应的建议，以期为相关工作人员提供借鉴与帮助。

关键词：变压器；故障分析；电气试验；应用

引言：变压器对于电力系统的安全保护极为重要，是整个电力系统中的核心设备，是保证供电稳定的关键。人们对电力的依赖程度越来越高，而变压器则是守护人们用电安全的关键设备，它可以将不同区域的电压进行调节。变压器主要承担电力系统中的电压控制，变压器一旦发生故障，会直接影响电力的正常供给，严重时会发生漏电和起火等，所以，变压器的安全问题至关重要。由此可见，对变压器故障分析中电气试验进行探究具有较高的价值。

1电气试验分析变压器故障的基本原理

变压器的故障分析一般采用油色谱和电气试验两种方式。两者的试验方法却截然不同，电气试验分析是通过一定的手段利用相应的设备采用模拟的方式，首先让变压器处于停止工作状态；其次对变压器进行打压试验，然后恢复变压器运行，检测变压器绝缘性能等功能的可靠性；最后通过观察数据分析变压器是否存在安全隐患或故障问题。油色谱的分析手段主要采用变压器运行细节来分析，少了试验的环节，只需要在变压器正常运转的状态下进行检测试验。相比之下，结合应用的范围来看，目前更多地采用电气试验的方式来诊断变压器故障问题，可以有效地有效地为电力公司的电力运输与用电安全提供了可靠的保障[1]。

2电气试验分析变压器故障的优劣势

在变压器故障检测中，电气试验具有两大优势：一是电气试验的范围比较广泛，并且可以根据试验过后得出的数据针对性地分析地分析出变压器存在的问题；二是成本问题，油色谱需要具备专业的设备，试验的成本相对较高。而电气试则不需要太多的专业设备，对操作流程技术要求不高，具有成本较低的优势。

电气试验对变压器的检测也存在一定弊端：首先在做电气试验时变压器要处于停止工作状态，极大地影响了电力运输与生产。其次是局限性较大，电气试验只能发现现有的问题进行修整，无法及时发现内部隐藏的故障隐患[2]。

3常见的变压器故障问题

3.1使用过度带来的故障问题

在电力资源传输过程中，变压器的过度使用会造成电压数值不稳定的情况，电压超出规定值，就会给变压器带来较大负担，引发变压器装置出现故障问题，同时电力系统的电力运输也会受到一定的影响。

3.2线圈质量带来的故障问题

在实际生活中电能输出离不开变压器装置，变压器的材质多为铜线圈，铜线圈的特性，无法与其他材质的线圈相互配合工作，电压的稳定性对变压器造成一定的损害，缩短了变压器的使用寿命。

3.3温差过大带来的故障问题

变压器装置分为上下两个级别，通过实际操作经验发现，如果上级的变压器装置冷却时，下级电压就会增大，出现温差效应。在温差相差太大时变压器及其线路就会出现故障，轻者会出现变压器装置打火现象，严重的可能引发重大的火灾事故，对整体电路及建筑设施带来巨大隐患。除了变压器自身会出现电压温差不稳的情况，外部因素也是引起变压器装置温差的重要因素。例如电力公司在电力工程基础建设时，一般情况下会在室外安装变压器装置，这就会因为外部环境给变压器带来不同程度地损害问题[3]。天气的变化直接影响着变压器装置使用情况，在长期使用中，天气的温差会加大变压器的电压长期处于高负荷的电力输出状态，在这种情况不断影响下，增加了变压器装置发生故障的频率。

4电气试验分析变压器故障的技术方法

4.1直流电阻试验

变压器绕组中的直流电阻是变压器发生故障后需要进行严格检查的部分，也是变压器在经过大修、交接工作后不可或缺的试验部分。可以通过测量直流电阻的阻值，确定引出线有没有发生断裂现象；多股导线并绕的绕组有没有发生断股；绕组的接头焊接有没有短路；电压分接开关的位置和指示位置相不相符，接触是否正常。在小型、中型变压器的测量上，一般使用直流电桥法来进行测量。

为了能够及时、高效地解决变压器的故障，技术人员可以通过直流电阻的电气试验进行处理，变压器内部的绕组在工作运行时如果出现短路或者断路情况，通过电气试验可以精准地定位到短路位置，提高故障的解决效率。把直流电和问题电路直接相连，测试电阻的阻值，就能得出问题电路的导电情况，也可以判断造成变压器发生故障的原因。技术人员还可以通过直流电阻试验来检测导线，在实验中能够根据其他线路的运行情况来推断导线的安全与否，然后进行其他的操作。为了使试验的结果更具有准确性，技术人员要根据变压器的实际故障来使用合理的方法来进行检测

[4]。

4.2交流耐压试验

通过交流耐压试验可以有效地有效地发现绝缘方面的不足之处，对保证设备的安全运行有着极其重要的作用。但是交流耐压试验在一定程度上属于破坏性的试验，会使原本就存在的绝缘问题变得更严重，所以要在试验品的绝缘电阻和直流泄漏电流、吸收比的测量数值都确保合格以后，才能进行交流耐压试验，避免给变压器的其他部件带来损坏。由于变压器的电容量极大，所以可以使用串联谐振的方式来试验，使用调频和调感进行谐振补偿。该方法中如果试验品被直接击穿，谐振就会停止，高压也会消失，从而避免带来更大的损坏。

4.3绝缘电阻试验

绝缘就是使用不具备导电功能的物质将带电体隔离或包裹起来，绝缘电阻是电气设备的绝缘层在电流电压的作用下所呈现的电阻值，是直流电压和流过电流的之比。通过测量绝缘电阻和吸收比的数值，是检查电气设备的绝缘状态最简单方便的方法，不仅可以推算出变压器的绝缘状况，还可以查出影响绝缘效果的因素，比如：绝缘油裂化、绝缘击穿、严重的热老化、有异物、绝缘受潮等。进行绝缘电阻的测量时，要注意对绕组线路线进行充分的放电，然后把绕组线路的导体和电缆的金属护套做接地处理。在同样电压下，不同材料的绝缘设备的电流曲线也不同，即使是同一设备在绝缘受潮的情况下，电流曲线也会有所变化。根据电流的曲线可以进行绝缘情况的初步判断。

对电力变压器的绝缘试验不可以随便开始，在试验前要对情况做到具体的了解。电力变压器的绝缘试验有两种，根据试验范围和实验性质进行分类，根据实验性质进行的试验要注意电压大小的控制。这种实验方式不会对设备造成损坏和影响，在实验的过程中，技术人员可以收集记录数据和试验所发生的物理现象，然后根据专业知识和丰富的经验做出科学、合理的计算，以此判断设备的绝缘性能。可以通过绝缘测试来发现电力变压器自身存在的安全隐患，为了确保试验的准确性，可以在实验结束以后再进行重复试验。

结论：综上所述，变压器的平稳离不开工作人员的维护与保养，保证变压器的正常运行需要经常检查，并对其进行数据的记录，通过数据的收集分析可以很好地了解到变压器的状态，确保变压器的平稳性以及安全性。通过直流电阻试验、交流耐压试验、绝缘电阻试验三个方面研究电气试验分析变压器故障的技术方法，以此来保证电压器的综合性能。

参考文献

[1]杨子腾,郑小立,成诚,毛弟.基于故障树与电气试验的变压器可靠性分析[J].科学技术创新,2021(32):43-45.

[2]刘佳佳,李春雨.浅析变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断过热故障[J].数字通信世界,2021(08):171-172.

[3]汤晓明.电气试验在变压器故障分析中的应用研究[J].科技风,2018(31):149.

[4]朱珠玛,宋晓萃.浅析综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断[J].低碳世界,2017(35):123-124.