电气试验在变压器故障分析中的应用分析

电气试验在变压器故障分析中的应用分析

王剑

国网冀北唐山供电公司   河北省唐山市    063000

摘要：变压器是供电系统重要组成部分，其由磁芯、线圈构成，其结构设计、材料性能、外界环境等因素，都会对变压器的正常运行产生影响。一旦变压器出现故障，供电系统的正常运行也会受到影响。电气试验能够有效地检测变压器的绝缘特性、电气特性，辅助维修人员开展变压器故障分析工作。电力企业的维修人员在应用电气试验时，要重点检查变压器设备的油温、油压等参数，做好检测数值与标准数值的比较工作，检查变压器在运行过程中是否存在数值异常现象，从而判断变压器的故障。

关键词：电气试验；变压器故障；应用

引言

变压器是供电网络的重要组成部分，其故障检测、维修是电网运营中的主要工作内容。相关人员应该在了解变压器故障的主要致害因素的基础上，积极采用电气试验进行全方位的故障检测，从而预防并及时处理变压器故障，提升变压器的可靠性和工作质量。

1变压器故障的主要原因

现阶段，随着我国社会的快速发展，对电能的需求增加，我国电网的覆盖面和现代化水平也越来越高。变压器作为电网的基础设备，对齐其的管理维护备受关注。不同规格、型号的变压器，其故障原因和造成的影响有较大的差别，为了进一步提升变压器故障诊断的准确性，需要采用电气试验，检测变压器的各项指标，并及时处理发现的问题。

1.1接触不良

接触不良在变压器故障中比较常见，变压器中的元件、设备较多，若存在接触不良的现象，可能导致各种故障状态。例如，如果线路接触不良，变压器将无法正常工作，电力运输的效果也会受到影响；在安装变压器的过程中，开关的安装不当会导致其接触不良，极易引起短路、断开等问题[2]；在变压器的运行过程中，如果外部环境中的灰尘、杂物进入变压器内部，则很容易由于物理、化学反应的影响而发生接触不良。变压器如果出现接触不良，虽然不会在短期内对变压器的工作带来较多的影响，但小的问题会随着时间的推移逐步发展成更加严重的故障，最终导致变压器失效或者损坏。

1.2绝缘性能降低

变压器需要长期处于高温高压的工作状态，其部件容易发生绝缘性降低的问题，这也是引起变压器故障的主要原因，在进行电气试验时，需要重点检测变压器的绝缘性能。导致绝缘性能降低的原因较复杂，长期使用中的老化现象会导致绝缘性能降低；外力导致的元部件松动也可能引起绝缘性能下降；变压器油在长期使用中，由于物理、化学反应的影响，其绝缘性能会逐渐下降，最终导致故障的产生；在变压器的安装过程中，不规范的安装也会导致相关元部件在高压工作状态下出现空气击穿现象，最终导致故障甚至事故的发生。

1.3铁芯故障

铁芯是变压器的重要组成部分，其由非铁性铁磁材料硅钢片构成。在变压器运行的过程中，会产生交变磁场。交变磁场会影响硅钢片，使硅钢片的长度发生改变，引发磁致伸缩现象。这种现象会对芯片励磁频率产生较大的影响，正常的变压器铁芯振动频率为100Hz，但是当硅钢片的磁致伸缩率增大时，铁芯的形变量也会变得越来越大，导致铁芯出现频繁的振动。事实上，除了基频振动以外，铁芯振动还包括了高频附加振动信号，高频附加振动信号是基频振动的整数倍。除此之外，油箱底部的油渍、变压器铁芯内部绝缘层破损，都会使变压器的绝缘性能下降，当绝缘漆脱落时，铁芯会暴露在空气中，引发变压器故障现象。

2电气试验在变压器故障分析中的应用

2.1绝缘油试验

绝缘油试验是为了检测绝缘油在变压器运作的过程中是否正常发挥作用的试验。变压器在运行的过程中，对绝缘油有着明确的要求，要求油箱内充满绝缘油，能够发挥绝缘油的绝缘性能、散热性能与测量性能。绝缘油能够有效保护变压器内部的铁芯和绕柱组件，减少氧气对绝缘材料造成的损耗。综上所述，绝缘油的质量与变压器的安全稳定运行有着密切的关系。好的绝缘油应该能够填充满变压器的内部空隙，将变压器内部空气全部排出，将氧气与内部组件隔离，提升铁芯与绕组、绕柱与箱盖、绕组与绕组之间的绝缘性能，大幅提升变压器的绝缘性。绝缘油试验的方法也很多，在开展绝缘油试验时，利用相应的仪器设备，可以对体积电阻率、击穿电压、水溶性酸pH值、界面压力、酸值、含水量等多项指标进行测试，比较不同数据指标之间的差异，分析绝缘油的质量。如果在绝缘油试验中，发现变压器内部的绝缘油存在质量问题，要及时的更换绝缘油，确保后续变压器的正常运作。

2.2直流电阻试验

将直流电通在变压器的上部件位置后，变压器的上部件位置就可以视作直流电阻，在此基础上便可以开展直流电阻实验。这样做的目的是为了更好的测量变压器内部电路的电阻值，根据所测得电阻值，判断变压器的内部是否存在问题。直流电阻试验能够有效保障变压器内部导线的接触安全，准确定位故障的发生位置。在应用直流电阻试验时，要利用专业的测试仪器进行测试，严格按照相关规范与标准开展检测工作。要准确连接测试线和变压器绕组的出线端，确保直流电阻试验结果的准确性，正确判断发生短路、断路故障的位置。直流电阻试验在应用的过程中也存在许多注意事项，例如:在测量变压器高压侧绕组、低压侧绕组时，要做好分界位置的记录工作，再读取相应的测量数据。在测量的过程中也要精准记录周围环境的温度数据，确保测量结果的精确度。在完成直流电阻试验后，要及时对变压器设备进行放点处理，并拆除掉所有的测量线，将仪器的电源关闭。在所测数据的基础上，对变压器的运行状况进行分析。

2.3短路试验

短路试验能够有效地检测变压器运行过程中存在的短路现象。当应用短路试验时，要让变压器保持额定电流条件，从而清晰地检测出变压器在运行过程中，因短路导致的损耗;准确地测量变压器的阻抗电压。当把短路试验应用在变压器除电压一侧绕组时，要先让绕组短路，后续才能开展相应的短路试验。利用短路试验清晰地检测变压器的内部结构有无缺陷。引发变压器短路故障的原因很多，电路热量过高、油箱设计不合理等现象，都会引发变压器短路。短路试验的应用能够发现变压器的内部油箱壁是否存在漏磁现象，帮助维修人员分析引发变压器局部变热的原因，探究引发变压器短路故障的具体原因。为维修人员后续的维修提供数据支撑。在开展短路试验时，要精准的测量短路损耗、阻抗电压的数值，这是短路试验的重点。在测量的过程中，要严格按照空载试验的标准，对测量线路、电源进行设置。根据测量的结果，采取相应的偏差控制，当测量结果≥220kV时，应确保初差值＜3%，相位间偏差＜2%;当测量值＜110kV时，相位间偏差＜3%，初差值＜5%。严格按照相关规范与标准，才能确保试验结果的准确性。

结束语

变压器是供电系统重要的组成部分，大多数变压器都安装在供电系统的末端，负责电力资源的输变电功能。供电系统中存在数量较多的变压器，且变压器的容量普遍较大。一旦变压器在运行的过程中发生故障，将对供电系统的正常运行产生严重影响。因此，电力企业要重视变压器的故障分析。电气试验在变压器故障分析中有着较好的应用效果，合理的应用电气试验能够准确判断变压器存在的故障，帮助维修人员采取相应的措施，为变压器的安全稳定运行提供保障。

参考文献

[1]余心悦.电气试验在变压器故障分析中的应用[J].无线互联科技,2021,18(24):92-93.

[2]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.

[3]康金生.电气试验在变压器故障检测中的应用[J].电子元器件与信息技术,2021,5(07):73-74.

[4]陆志航.电气试验在变压器故障分析中的运用[J].电力设备管理,2021(04):65-66+99.