电力变压器高压试验技术分析

电力科技　电力变压器高压试验研究分析　阮锦均　（中山供电局试验研究所，广东中山５２８４００）　【摘要】作为电力系统中最常见的设备电力变压器在使用前　必须经过电气试验，电力高压试验是一个重要的试验，影响其因素　很多，在实验过程中要考虑到温度、湿度、电压极性和升压速度的　影响，所以要采取相应的措施保证实验的成功。　【关键词】电力变压器；高压试验；研究分析　变压器是一种利用电磁感应原理并且通过变换电压的方式来传　输电能的设备，电压的变换是运用最广泛的一种变换，电力变压器　高压实验内容主要有，对绝缘电阻的测量，对泄漏电流的测量，对　变压比的测量以及局部防电的测试，高压试验内容的选择要根据变　压器的不同故障类型决定。　１影响电力变压器高压试验的因素　１．１温度因素　绝缘电阻在温度这一方面的特性非常明显，当温度上升时电阻　就会减小，原因是温度升高时分子和离子的运动速度就会增快，这　就使电阻的极性也相对增大，电阻值就会降低，不仅如此，温度的　升高使绝缘电阻中的水也相应的活跃起来，这些水可以溶解一部分　电阻内的杂质，就会加快电阻下降的速度。当绝缘电阻表面不干净　时也会影响电阻值的降低，这种情况下电阻值的降低是最大最明显　的。实验表明，其实变压器的绝缘吸收比不是一成不变的，它的变　化与温度成反比，也就是说当温度降低时，变压器的绝缘吸收比是　增加的，相反，温度升高时，变压器的绝缘吸收比是降低的，干的　变压器当温度上升到四十度以上时，就超过了材料的极限，不再上　升反而降低。　１．２实验电压极性与泄露电流关系　变压器的外皮是绝缘受潮的根源，我们都知道水分子在电场中　的显示是正电荷，当变压器的绕组）Ｊｉｌｔ极电压时就会发现其中的水　分子产生了一定的变化，就会出现水分子被排斥的现象，就会进入　外壳，同时水的含量减少，所以当电流通过时水分就会相对减少。　相反的情况也是一样的道理，当变压器的绕组加负极电压时，也会　导致一部分水分子被排斥进入外壳，会导致水的增加，所以当电流　通过时水分就会相应的增加。变压器的极性不是对所有变压器都是　有影响的，最典型的例子就是没有受潮的新变压器，由于没有受潮　所以变压器中的水分可以忽略不计，所以电压的极性对新变压器产　生的影响也可以忽略不计。所以电力高压试验最好选用对实验数据　影响不大的新变压器　１．３升压速度　泄漏电流是变压器受潮后通过的电流，泄漏电流是在空气温度、　湿度以及电压的共同作用下产生的，到底升压速度对泄漏电流有没　有影响，理论上泄露电流和升压速度是没有关系的。但在实际操作　中就会发现升压速度泄露电流值还是有较大差距的，原因主要是在　其中还有微凉的合成电流的存在，所以传统理论上的结论和实际操　作的结果之间还是由差别的。而且变压器的容量越大，两者之间的　误差也就越大，所以在测量时要注意运用一定的技巧，这样才能保　证测验的结果更准确，具体的操作方式是，把握好测量的时间，因　为要测到更准确的结果所需的时间也会越长，测量时可以几个人轮　流进行。　２电力变压器高压试验的条件和方法　电力变压器高压实验的条件主要有几个方面：　（１）对温度的控制，要保证实验室周围的环境与温度，把室温　保持在一２０度到４０度之间。　（２）当室温在２５￣３０度之间时，应将　湿度控制在８５％以下。　（３）在安装电力变压器的试验中，要注意保　证实验室的整洁，严格控制气体、污垢以及化学性沉积对变压器绝　缘性能的影响。（４）在电力变压器高压试验中，当电压升高时要注　意保护电阻，不能在超过实验规定的高压下将变压器断合。（５）在　变压器高压实验中，要对额定容量和电压进行严格控制，并且保证　能够充分散热。　电力变压器高压试验的方法主要有，（１）对于引线的连接要严　格按照电力变压器的接线原理图来进行，还要保证变压器与控制箱　接地之间的可靠性与安全性。（２）在电力变压器高压实验之前，要　保证各部分接线的接触是良好的，并且把控制箱中的调压器调整到　零位。　（３）电力变压器接通电源以后，等到绿色指示灯亮了以后，　就按下启动按钮，等红色指示灯亮了之后，就要等待升压。（４）在　进行升压时，实验人员要顺时针并且匀速旋转控制箱中调压器的手　柄，升压过程中密切观察仪表的指示情况。（５）在电力变压器高压　实验结束后，再将电压调整到零位，按下停止按钮切断电源，解开　引线。　３高压实验应采取的安全技术措施　（１）在做高压实验之前要先做好安全防护措施，保证工作人员　的安全，实验时严格按照国家法律法规的相关规定，不得超出国家　规定的范围，在引线四周也要挂上高压危险的警戒语，还要派专门　人员对高压重地进行严格监督，非工作人员不得入内。（２）在进行　高压实验时需要有两人以上的工作人员，选择一名有经验的作为领　导者，安全有序的进行工作，实验前领导者要对每一个工作人员进　行明确的分工，使工作能够有序的进行，实验时工作人员要明确安　全事项，要做到对工作环境和实验地点要熟悉，对自己的工作或实　验标准要明确。（３）高压实验的接线员一般由经验不足的员工负责，　完成以后再由有经验的领导者进行全面检查，接线是否安全，安全　措施是否恰当，检查完让所有人撤离出安全网，然后发出口令就可　视为检查完毕。（４）变压器的铁芯必须接地，变压器的铁芯是由硅　钢制成的，通过这种材料可以产生强大的电磁感应，硅钢的作用就　是对感应电流进行拦截，使铁芯不会因为感应电流的高大而产生的　发热现象。如果铁芯不接地就有可能出现触电的现象。　４电力变压器高压试验的安全设计方法　４．１防止感应电压与放点反击　在电力变压器高压试验中，必须在实验设备和其它设备之间采　取有效措施防止感应电压，一般的做法是将实验设备与其它设备进　行短接，并可靠接地，实验室中其他电容设备也必须按照要求就行　短路接地，由于电力变压器高压试验是在一个封闭的环境中进行的，　试验过程中可能会有瞬间放电的现象发生，所以必须用金属管对实　验中的高压电缆进行保护，金属保护管的长度一般在１５米以上，每　隔５米还要与接地极进行连接，这样才能严格控制放点反击现象的　发生。　４．２可靠的接地　在电力变压器高压试验中，必须保证实验室有良好的接地系统，　接地电阻一般控制在０．５欧姆以下，充分保证试验设备和人员的安　全，如果实验室的接地系统良好，还要保证实验室中其它设备、金　属仪器都要保持良好的接地，在高压实验中，接地点的位置应明确　标注出来，避免出现人员触电。　４．３防火、防爆　在电力变压器高压试验中，必须保证变压器在运行过程中不能　发生过载或短路的现象，对那些绝缘材料、绝缘油要特别注意，避　免这些材料因高温等因素产生分解膨胀的现象，这样就会导致变压　器内部的压力急剧增加，造成变压器外壳的爆炸大量绝缘油喷出燃　烧，油会流出扩大火灾的危险，在电力变压器高压试验过程中，要　加强对安全问题的防范，保证试验能安全进行。　５结语　电力变压器高压实验中，对于安全问题不可忽视，由于高压试　验需要工作人员亲自操作，所以涉及的安全因素也较多，这就要求　试验人员在实验过程中准确的认识到实验的目的和自己的负责范　畴，试验负责人要分配好工作，将实验前的准备工作、设备的检查　工作以及试验过程中对关键环节的控制和实验结束后对现场的清　理，这样才能保证实验的准确性，逐步提高电气设备的可靠性。　参考文献：　【１】席成员．大型变压器现场局放试验中的补偿问题Ⅱ］．湖南电　力．２０１２（６）．　【２】张仁豫．高电压试验技术【Ｍ１．北京：清华大学出版社，２００８（０２）．　ｆ３１３陈文大．电力变压器高压试验探讨　机电信息，２０１２（６）．　【４］电力设备预防性试验规程（ＤＬ／Ｔ　５９６—１９９６）［Ｓ］．北京：中国电力出版　社，２０１１（０５）．　２０１３．０７　Ｉ

高压试验中变压器试验分析及故障处理

摘要：电力变压器属于电力系统中一个最基本的电气设备，而电气试验是使变压器顺利运行的一项积极有效的措施。本文分析了高压试验中变压器试验存在的问题，并结合实例对故障处理方法进行了探讨。

关键词：高压试验；变压器试验分析；故障处理

中图分类号：u226.8+1 文献标识码：a 文章编号：

现今，尽管不少常规试验都能对变压器绝缘实施监测，可是在观察实际操作后可以发现，该类试验通常都无法将变压器绝缘本身特征的真实变化情况表现出来。之所以如此，与很多方面密切相关，但最主要的原因是在开展试验时，试验人员没有注意到一些细节，致使测量结果不准确，引发误判断，使结论出现错误，给实际工作中造成很多不便之处。

1 高压试验中变压器试验易忽视的问题

1.1 升压速度快慢给测量泄漏电流带来的影响

从理论层面来看，泄漏电流其实属于变压器性质，它与升压速度没有任何关联，可是，在具体测量时我们发现，如果利用微安表来获得电流，那么所获取的值相比于泄漏电流二者依然存在较大区别，它并不是真正意义上的泄漏电流，由于其内的合成电流中有微量吸收电流。因此，升压速度的快慢就会在一定程度上影响泄漏电流的读数，特别是那些容量较大的变压器，带来的影响更大。另外，

由于容量较大的变压器具有较强的吸收性，为了获取真实以及准确的泄漏电流，务必要熟悉相关方法技巧，在实际操作测量的过程中，加压的时间是很短，读取的数值只是在加压1min后产生的电流值，很明显该测量电流内存在少量吸收电流（被试设备中），所获取的泄漏电流与升压速度快慢有关。如果电压是均匀的增加，则在电压逐渐增加的过程中就存在吸收，获得的电流值相比于实际电流值来说会稍微小一些；如果电压是快速的上升，则其在不断增加的过程中吸收电流就不会结束，会残留一些电流，这时获得的电流相比于实际值会稍微偏大，这样就会导致对结果分析的误判断。因此，做变压器泄露电流试验项目时，要掌握一些技巧，不是一门粗心的苦力活，是一门很讲究技术含量的工作

本文介绍了电力变压器的原理和电气高压试验的原理，说明电力变压器高压试验的重要性，并具体从温度和湿度、电压极性与泄漏电流关系、升压速度等几个因素分析对电力变压器高压试验的影响，而且针对高压试验采取了安全措施和使用变压器的注意事项。

1.电力变压器的原理

在电气设备中，电力变压器是一种将交流电压变成频率一致的一种或几种不同数值的重要设备。其原理是由一次绕组的交流电产生的交变磁通通过铁芯导磁，二次绕组就会产生感应电动势。

选择电力变压器时，要注意其额定容量等相关参数，空载损耗值越小，就会越节能。目前常用的电力变压器主要有干式变压器、非晶态合金铁芯变压器等。而非晶态合金铁芯变压器是目前最受欢迎的变压器之一，其节能效果较其他变压器相比，可减少75％的空载损耗值，既节能又环保，是不可缺少的电力设备。

变压器主要应用于交流电压、电流等交换，主要是交流电流通入后产生磁通，进而产生感应电压。在输电的过程中，电力行业要减少输电线路的消耗，从而达到节约和最大的经济效益。因此，高电压远距离才会使输电线路的电流尽可能达到最小值。从安全角度和节约成本角度出发，电力变压器必须要走向输电行业的“征途”。当正常供电后，变压器还要负责“降压”，从而维护正常电力设备的运行，以免因电压过高造成设备事故。

2.电气高压试验的原理

电气设备的绝缘性能是否良好，功能是否正常，直接关系到设备能否安全运行，因此要做相关的试验来确保电气设备的安全。许多电气设备都需要做高压试验，如开关、变压器、避雷器、传感器等。其中，电力变压器的高压试验是本文重点所研究的。

局部放电试验是电气高压试验中的一种非破坏性试验，其原理就是将预激磁电压降到局部放电试验电压，变压器高压试验主要就是以Um为预激磁电压的局部放电试验。这种预激磁电压所激发的放电量不会持续太久，但是却使得变压器可以正常安全的运行。

变压器的高压试验有多种，如介质损耗和电容试验、直流泄漏电流试验、空载损耗和负载损耗试验、直流电阻试验等十余种。试验过程中需要用屏蔽的方法来进行，由于环境中的温度和湿度的问题会影响试验数据的准确性，因此屏蔽之后的试验数据才会更加准确。

科援专论　

浅谈电力变压器高压套管现场试验技术　

陈子辉　广东电网公司江门供电局广东江门　５２９０００　

【摘要ｌ本文主要对油纸电容型套管日常维护、试验和检测方法进行　讨论，分别从预防性试验技术、专业巡检技术和在线监测技术三方面方面　介绍了停电试验、检查内容及注意问题，专业巡检的重点部位和项目，以及　在线监测技术的应用和建议。　【关键词】油纸电容型套管；预防性试验；专业巡检；在线监测　

一　前言　近年来，电力变压器高压套管的故障时有发生，电力单位高度重视　套管的运行情况，制定各项反事故措施，保证套管的安全运行。笔者结　合多年来的现场实际工作经验，谈谈套管的现场试验监测技术。　二．油纸电容型套管的结构原理　ｌ　１０ＲＶ及以上的电力变压器高压套管多数为油纸电容型套管，它依　靠电容芯子来改善电场分布电容芯子由多层绝缘纸构成，在层间按设计　要求得位置上夹有铝箔，组成了一串同轴圆柱形电容器，以绝缘纸浸以　矿物油为绝缘。如图ｌ所示。　

５　

图１套管的电容芯子　１一导电杆；２一绝缘层：３一极板：４一末屏；５一中法兰　三．预防性试验技术　油纸电容型套管的预防性试验是对套管进行定期停电试验和检　查，主要是主绝缘试验和末屏试验，以及其他部位的检查。　（一）主绝缘试验。主绝缘介损测量用正接法。介损值的增加，很有　可能是套管本身劣化、受潮都会引起。而介损值异常变小或负值，可能　是套管底座法兰接地不良、套管表面脏污受潮、末屏受潮等形成“Ｔ”　形网络干扰引起，也有可能是介损仪标准电容器受潮等引起。　电容量的增加可能是由于设备密封不良，进水受潮，也有可能是套　管内部游离放电，烧坏部分绝缘层的绝缘，导致电极间短路。而电容量　的减少，可能是套管漏油引起，内部进人了部分空气。　（二）末屏试验。测量绝缘电阻，小于１０００Ｍｏ时，应测量末屏对地　ｔｇＢ，其值不大干２％。末屏介损测量用屏蔽反接法。末屏的绝缘情况反　映外层绝缘水平，外层绝缘受潮，将导致主绝缘逐渐受潮。　（三）将军帽的密封性以及与导电杆的接触情况检查。将军帽外面密　封圈密封不良时，潮湿的空气进入将军帽里面空腔，使将军帽与导电芯　杆连接的内螺纹氧化，导致将军帽与导电芯杆接触接触不良，容易造成　套管将军帽运行中异常发热。有些设计不合理的防雨罩，因与导电芯固　定销接触不良处于“悬浮电位”，对瓷套产生高频放电，引起主绝缘介损　测试值异常变大。　检查时注意密封圈附近是否有铜绿锈迹或漏油现象；另外用万能　表测量将军帽与导电杆的电阻是否为零；必要时检修前后进行变压器三　相直流电阻测试，电阻值及平衡系数是否超标。　（四）检查套管油位和漏油情况。油位异常变高，必须停电做主绝　缘绝缘试验，必要时对套管绝缘油进行油中溶解气体色谱分析，检查氢　气、乙炔和总烃的含量是否超标；如套管油位异常变低，则检查套管是　否有漏油现象，一般是将军帽处和末屏处。必要时取油样进行水分含量　测试。另外注意，油标管堵塞时会出现假油位现象。　（五）检查末屏的接地情况。末屏正常运行时，必须保证接地良好。　套管的末屏接地方式大概有三种：　１．外接式：末屏通过外部铜片或铜线与套管底座连接，用螺丝上　紧，底座接地。外接式比较容易看到接地情况，绝缘试验时，最好不要　动末屏端，只拆开底座那端的接地螺丝。注意控制拧螺丝的力度，避免　折断末屏金属棒。恢复接地后，建议用万能表检查末屏与变压器外壳的　电阻，数值应为零。　２．内接式：末屏通过接地帽接地，接地帽通过螺纹上紧在套管底　座，接地帽内部压紧末屏，底座接地。注意观察接地帽里面是否存在火　花放电痕迹。旋开接地帽时注意力度，避免折断末屏金属棒；旋紧时不　应使用扳手，而应用手旋紧接地保护帽。接地帽应旋紧，避免里面受潮　氧化腐蚀现象。　３．推拔常接式：末屏通过弹簧直接将外铜套压紧套管底座内壁，底　座接地。打开保护帽检查外铜套是否有火花放电痕迹或铜套有变色现　象。绝缘试验恢复接地状态时应检查铜套是否活动自如，不能有卡涩，　并使用万用表测量末屏对变压器外壳（地）的电阻值，如异常应处理。保　护帽应旋紧，避免末屏处受潮，导致末屏接地装置中的金属部件锈蚀，　进而造成外铜套与法兰接触面因铜锈存在而出现末屏接地不良现象。　以上为停电时的试验、检查项目。如需要进行油中溶解气体色谱分　析、水分含量测试时，必须征求套管厂家的意见进行。　四　专业巡检技术　专业巡检是专业技术人员对运行中设备的某些项目进行有针对性　的检查和测试。一般配备望远镜和红外热像仪　（一）套管的油位和漏油检查。采用望远镜进行仔细检查，检查部位　跟以上一样。　（二）红外检查。利用红外技术对电力系统中具有电流、电压致热效　应或其他致热效应的带电设备进行检测和诊断。　１．仪器的选用。专业红外检测时，不宜使用红外测温仪（点温仪），　而用红外热像仪。　２．测试条件的选择。以阴天、多云、夜间或晴天日落２ｈ后为宜，夜　间最好，不应在雷、雨　雾、雪气象条件下进行检测。　３．仪器的设置。设备的辐射率取０．９，色标温度量程宜设置在环境　温度￣１０Ｋ－２０Ｋ左右的温升范围内。　４．测量方法。首先对三相套管进行全面的扫描。然后对异常发热