余凯

摘要 在电力系统中，变压器的平稳、安全运行是整个电力系统安全稳定运行的重要组成部分。变压器设备在检修完成后，为了检测其质量是否合格需要对变压器进行高压试验以确保投入使用时能安全、平稳运行。本文就变压器高压试验中出现的缺陷和影响试验结果的因素进行了分析并提出了有关实验故障的改进措施。

[关键词]电力变压器 高压试验 故障处理

随着生活水平的提高，人们对电能的质量要求也越来越高。而电力系统中变压器的安全平稳运行是维持电力正常供应的保障。为了给人们提供安全、可靠、稳定的电能，通常在电力变压器安装前需进行高压试验。通过高压试验检验变压器的性能以确保在变压器在后期投入使用时能安全、稳定运行。

1 电力系统变压器在试验中的故障问题分析

1.1 仪器故障

变压器在试验中出现的故障可能是变压器仪器本身出现故障引起的。从高压试验变压器的结构可知，高压试验变压器是由原边线圈、高压输出线圈、仪表专用线圈这三个同芯线圈组成的。其中，原边线圈的输入电压与高压输出线圈的输出电压之比等于它们的匝数之比。变压器工作时，控制箱内电压回路接通，调节自耦调压器，则可从仪表上读取高压输出线圈的输出电压。由于原线圈的匝数远小于高压输出线圈的匝数，所以，从仪表上读取的电压为升压后的电压。变压器实验时，如果控制箱内的控制回路升压是正常的，原线圈的输入和高压输出线圈的输出电压也是正常的，除此之外，用万用表的欧姆挡测试变压器，也是正常的话，则是变压器本身的故障。拆开试验变压器进行检查，事实也证明，虽然变压器原边线圈和高压输出线圈无异常，但是仪表专用线圈却烧毁了，留下了明显的过热痕迹。

1.2 实验温度对绝缘电阻的影响

变压器在实验过程中，实验温度对变压器的实验结果也有很大的影响。因为，变压器内部有绝缘电阻，而绝缘电阻的阻值对温度变化较为敏感。当温度上升时，构成绝缘电阻的分子和离子的运动会随着温度上升而变得剧烈，这样就加剧了分子和离子的极化和电导，导致了绝缘电阻阻值的不断降低。即绝缘电阻的阻值会随着温度的上升而不断减小。除此之外，温度不断升高的情况下，绝缘电阻内的杂质运动也越为剧烈，运动到绝缘层的水分中使得绝缘层的水分中包含更多的杂质，从而绝缘电阻的阻值会进一步降低，特别是绝缘电阻的表面杂物越多，绝缘电阻随着温度的上升阻值降低得更加明显。

1.3 电压极性对泄漏电流的影响

变压器绝缘部分受潮时会发生漏电现象产生泄露电流。而变压器绕阻的极性会对泄漏电流有很大影响。在电场中变压器绝缘中的水分子显示正电荷，当变压器绕阻的正极性电压增加时，绝缘中的水分子就会受到排斥而向变压器外部渗透使得变压器绝缘中的水分子含量减小，而随着变压器绝缘中的水分子含量的减小，变压器泄漏电流也会减小。当变压器绕阻的负极性电压增加时，变压器内部的水分子就会被吸引向变压器绕阻方向移动并且从绝缘表皮渗透过去，从而使得变压器内部的泄漏电流逐渐增大。

1.4 升压速度对测量泄漏电流的影响

对于变压器，理论上来说，升压速度不会影响变压器的泄漏电流，因为变压器的泄漏电流是变压器的一个特有属性，与升压的速度是无关的。然而，变压器在实际应用中，升压时除了会产生泄露电流之外，变压器变压时还会发生一定的吸收现象产生一定的吸收电流，特别是容量较大的变压器改变变压速度时具有强烈的吸收现象产生较大的吸收电流。对当用微安表对电流进行测量时，测出的不是泄露电流而是泄露电流和吸收电流的合电流。特别是容量较大的变压器，测得的数值与泄漏电流的数值偏差会更大。因此，电力人员用微安表对泄露电流进行测量时，不仅要掌握技巧和方法，而且还要严格控制测量时间进行耐心测量才能减少测量误差，使得微安表测出的电流值接近精准的真实的泄漏电流。

2 变压器高压试验的条件

变压器所处环境的温度、湿度及含杂质情况都会对变压器实验有一定影响，因此，为了确保变压器试验流程的顺利进行以及试验结果的准确和可靠，必须为变压器实验提供良好的环境。

2.1 把变压器试验温度控制在-20℃- 40℃之间

由于变压器内各种材料的性质、特性与温度有一定关系。比如，电力变压器的绝缘电阻，在温度为-20℃～40℃范围之内，其阻值会随着温度的升高而减少，会随温度的降低而升高。所以，为了检测温度对变压器到底有多大影响，就需要把变压器的实验温度控制在-20℃～40℃范围之内。

2.2 周围环境湿度不应高于85%

变压器实验结果除了与温度有一定关系之外，而且还与空气湿度有关。在高压实验中，需要多次测量数据，然而多次测量时，时间跨度越大空气的湿度也就越大，对实验结果的影响也就越大，这就导致测量结果不準确。为了减少湿度对测量结果的影响，应严格控制空气湿度在85%以下。

2.3 以旧换新

由于变压器使用越久，变压器受潮引起的内部水份就越多，对数据的测量影响也就越大。所以，为了使测量数据更加准确、可靠，可以将旧的变压器更换为新的。

2.4 保持变压器的清洁

除了温度、湿度会对变压器试验有一定影响之外，杂质也会对数据的测量有影响。变压器的绝缘性能是其重要的工作性能，而污垢、粉尘、气体等会使变压器的绝缘性能下降，从而影响试验结果。因此，变压器的试验过程中，一定要保证无尘、无污垢的清洁、干净环境。

2.5 确保变压器的安全试验

为了保证电力变压器的安全使用，可以用足够大的保护电阻进行保护以防止高压试验中出现超出变压器额定电压而损坏变压器。与此同时，电压控制的一定范围之内，要做好变压器在试验中的散热。此外，变压器外壳要接地以保证工作人员的人身安全。

3 变压器高压试验常见故障的处理

3.1 变压器异声故障处理

变压器试验中，变压器出现问题时也会伴随着出现异常响声，不同的问题有不同的异常响声，所以，根据这些异常响声可以推测故障地点及故障的原因，然后采取对应的应对措施进行故障的处理。比如，加紧螺栓未拧紧时，变压器工作时会发出较大的“嗡嗡”声;当变压器内有铁质垫圈或螺母等杂物时，变压器工作中会发出“叮当叮当”的金属撞击声;不仅如此，空气潮湿时，套管处会有“嘶嘶”的放电声并且伴随着蓝色的小火花。所以，根据异常响声的特点可以判断出故障的内容，然后采取对应措施解决。

3.2 变压器油温异常故障处理

变压器试验中，可能出现某些局部过热的现象，而引起局部过热的原因有多种。

（1）开关接触不良时，接触电阻会阻值增大，根据电流的热效应该局部会消耗大量的热量，从而引起该局部发热过大。间金属直接接触而形成短路环流，电流短路使局部产生高热量：

（2）金属间直接接触或外力损伤造成硅钢间绝缘损坏导致短路环流的产生从而使得或使得局部产生高热量。

3.3 变压器接头过热的处理

变压器接头的引出端一般是铜制的引出端，当与铝相接时，铝在潮湿空气中很容易发生电化学反应而腐蚀，而变压器工作时，由于接头腐蚀，所以在接头位置会产生大量的热而使得接头损坏。所以，变压器接头的引出端应尽量避免铜铝接触或采用特殊过渡头连接。

3.4 变压器油位异常的分析与处理

变压器工作时如果油位异常，则需停止运行，确保补油后再重新运行。而引起油位异常的原因多种，可能是多次放油未及时补充使得油位低，也有可能是存在严重漏油现象。此外，温度大幅降低等因素也会影响油位，特别是油位本来不足的情况，容易异常。

3.5 变压器外表异常的处理

变压器外表出现系列故障会产生相应的故障现象。根据故障现象可以判断故障的类型，从而采取对应措施对症下药。

（1）制造的套管如果有瑕疵或者安装时造成了套管的破损或瑕疵，变压器工作时容易产生过电压发生闪络放电现象，所以，根据系统是否有过电压闪络放电现象，可判断套管是否有瑕疵。

（2）如果出现防爆管破损的情况，则可能是螺栓拧得太紧，也可能是防爆管内部发生断落等。

（3）变压器内的呼吸器下端玻璃管内一般都装有变色硅胶，根据硅胶的颜色可以判断呼吸器的呼吸功能，从而达到监视呼吸器的呼吸功能的作用。

当呼吸器不能调节变压器上方内外压力的平衡时，内部硅胶由于不能吸潮，所以显示为粉红色。所以，如果硅胶是粉红色则表明呼吸器已经失去了调节变压器上方内外压力的平衡的能力。变压器作为电网运行过程中的重点组成部分，其平穩、安全运行是整个电力系统安全、平稳运行的重要组成部分。对变压器进行高压试验时，会存在诸多的影响因素，需要对这些因素引起高度重视并采取措施消除这些影响因素，降低其对测量结果的影响，为得到有效的数据打下坚实的基础。与此同时，针对试验中出现的缺陷和故障进行了分析和提出了对应的改进措施是变压器平稳运行的保障。

参考文献

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[2]陈文大，电力变压器高压试验探讨[J]，电力工程与自动化，2012 （19）.