任立志 徐凡 赵辉

摘要：在现代社会当中，电能是国人日常工作和生活中必须要使用到的重要资源。而在中国，较为常见的发电形式包含有火力发电、风力发电、水力发电、核电等，而在电能生产环节，其安全性便关系到全国人民的生命财产安全。作为电力传输过程中的重要基础性设备，变压器在使用过程中的稳定性便显得尤为重要，而及早发现并排除变压器在使用过程中所出现的问题，便成为了电力部门日常工作中的重点，而电气试验，便成为了变压器故障检查中所常见的一种技术，针对电气试验特性进行研究，合理选择实验种类进行故障排除，也成为了相关技术人员所必须要重视的问题。

关键词：电气试验;故障检测;案例分析;运用方式

中图分类号：TM407

文献标志码：A

引言

伴随着中国经济和社会的飞速发展，电力系统在这些年得到了快速发展，预计到2020年，将会大幅提升整个电网容量和电压等级。中国超高压输变电网络的主干主要是以500千伏线路为主，有些特高压兴旺的地区已经开始采用超过750千伏和1000千伏级，变压器是重要的能源传输装置，其内部故障检测技术更是重中之重，未来整个电力工业的发展和电力建设将来的目标方向都会受到电力设备的影响。

1、变压器故障分析

1.1抗缺乏短路能力

因为不存在绝对较紧的一般主体结构，变压器主要有较小的容量裕度和不能承受大电流的能力，这些不足的地方需要进行补偿，而这些补偿器需要独立的反应器。其中负荷管理能力程度较低的是紧凑型变压器，这种变压器有时可能会产生环境保护技术动作，这是因为变压器温度过高而引起的，而变压器的过高温度又受到超载负荷程度的影响。

1.2绝缘容易失效

因为绕组紧固结构，不仅减少了匝间距离和相位，还减弱绝缘，导致局部加热严重，特别是在局部缺陷的存在范围内的绝缘变得更脆弱，降低其抵御陡波能力过电压的浪涌。中国发生外绝缘闪络的主要问题原因包含污秽、海拔和潮湿天气等社会因素;在干燥的户外环境下，外绝缘的材料强度一般是很高的，不会随便损坏，但外绝缘技术同样也因为外绝缘闪络的主要原因而被影响。

1.3绕组故障和引线故障

变压器内部会产生多种故障，其中绕组故障、引线故障是所有故障类型中出现最多的情况。变压器中的线圈直接关系到电流的产生，但是一些变压器在生产的时候并没有将变压器的线圈焊接完好，导致变压器出现绕组故障，影响了电流的生产。我们常见的短路现象、线圈的大小、粗细发生改变都是受绕组现象的影响，变压器所能承载的能量是有限的，线圈的变动会影响电能的大小，进而输送电能也是极其混乱的，最终影响了整体电路。最后外部环境的变化也会影响电压器的正常工作，如变压器进水导致内部部件损坏等。

1.4过热故障类型

在煤矿生产中我们经常会遇到传输线路发热的现象，对于电机变压器来说同样也遭受该种故障的困扰。电机变压器内部会受到多种原因的影响导致发热现象，而发热故障的类型主要由以下几种，即引线发热、漏磁过热、绕组过热。其中引线过热发生的主要部位是套管，发热的具体表现主要有三种即引流、接头、引线断骨。漏磁过热产生的原因主要是线圈和磁场的位置，原边绕组的磁场互通之后会遗漏副边绕组，导致副边的磁场成为漏磁通。

2、电气试验的几种类型简介

2.1直流电阻试验

在变压器进行交接、大面积维修和调整分接开关之后，进行直流电试验是其中一项重要内容，同时也是变压器在发生问题以后所必须要施行的检查方法。凭借对直流电阻的测试，可以有效就绕组接头的焊连质量、绕组是否存在有短路现象等问题进行检查;电压分接开关的各大功能区域接触是否良好以及开关的所在区域和设计区域是否匹配;引出线是否存在有撕裂现象;多根导线并绕的绕组是否存在有撕裂现象等。在日常实践中，针对中小型变压器设备的日常检测当中，大部分均使用直流电桥法，在被试线圈的电阻大小超过1Ω的通常使用单臂电桥测量，603kVA以上变压器，若没有中性点引出线时，相同分解位置测量的绕组直流电阻，直接使用电阻进行相互对比，其最高差值应在三项平均值的2%以内，并且和之前所得出的测量数据相对比，相对变化幅度也需要控制在2%以内，630kVA和以下的变压器，之间的数值差异需要在三项平均值的4%以内，线间误差值范围需要控制在2%以內。

2.2绝缘电阻试验

所谓绝缘电阻，指的是在绝缘体的限定范围电压范围内，增加直流电压时，测试其所含有的离子从电场方向运动所形成的电流，测量人员基于欧姆定律来运算得到具体数值。也就是说，检测测量绝缘电阻与吸收比是检测变压器绝缘能力过程中十分常见的一种方法，能够有效监测出影响变压器绝缘效果的异物，绝缘层是否破损、击穿、脏污、绝缘油是否劣化等问题，在检测环节之中，需要短接绕组引线，非被测组接地，由此进行逐一检测。值得注意的是，在各异的绝缘设备之中，在同一电压环境下，总电流伴随时间的发展而呈现出不一样的曲线，也就是相同设备，若绝缘能力存在问题，其电流曲线一定会存在异常，电流的吸收效果不显著，总电流随时间的发展下降迟缓，所以，针对相同绝缘设施，检测人员基于数值的变化便能够对绝缘情况进行初步了解，一般使用绝缘电阻的比值进行表示。

2.3局部放电信号诊断方法

针对变压器的各项故障，局部放电信号也是一种比较先进的故障查询方法。变压器内部可以分为多个部分，对这些单个部分设置局部放电信号可以迅速的找到故障位置。举例来说，变压器会经常发生一些绝缘故障，这是由于绝缘材料老化出现的，如果这个时候安装了局部放电信号，一旦电机导电就可以迅速的发出信号，人们就可以找到发射信号的具体位置对故障进行处理。该系统中主要发挥作用的是超声波检测，电力系统借助该方式可以有效地精确查找，为电路的正常运行提供了必要的保障。

2.4变压器内部故障红外检测

红外信息技术主要工作原理：任何一个高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会因自身分子进行运动而辐射出红外线。IR是一种电磁波，0.75～1000微米的波长范围内，由所述波长范围的近红外（0.75～3μm）的划分，中红外（3～6微米），远红外（6～15微米），一个远红外线（15～1000微米）。物体表面由单元组合形成，存在一个热辐射能量场，能量场有一个环境温度数据分布场。已知是利用表面的红外辐射强度的红外照相机的检测形状并表现出温度分布，红外图像呈现出亮暗的区别是反映物体外表工作温度的高低，对物体表面温度及温度场的检测便可作为判别设施管理能否可能存在一些故障。

结束语

随着时代的进步，电力变压器作为发变电系统中的重要设备，内部安装检测系统的必要性已渐渐成为电力行业的共识，电力变压器的工作效率代表了电力部门的经济效益，电力变压器出现了内部检测技术，这在运行的很大程度上使得可靠性提高，投入的维护费用延缓，检修周期延长，最终使得电力变压器的使用寿命变长。正因为这样，为国家带了非常可观的的财政收益。电力变压器设备的内部检测技术是今后的发展方向，具有广阔的前景。

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