电力变压器高压试验

摘 要：电力变压器是电力系统中最常用的电气设备,试验是保证变压器安全运行的主要手段之一,本文笔者介绍了电力变压器高压试验的条件、方法,对电力变压器高压试验的内容进行了论述,探讨了电力变压器高压试验的安全设计方法.以保证试验操作的顺利进行.

关 键 词：电力变压器；高压试验；设计

中图分类号：U224.2+2文献标识码：A

1电力变压器高压试验的条件、方法

电力变压器高压试验的基本条件为:(l)严格控制试验室的周围环境与温度,最高温度为40℃,最低温度为-20℃；(2)当试验室中空气温度为25-30℃时,应将相对湿度控制在85%以下；(3)在电力变压器的试验室安装中,应注意控制试验室的环境,严格控制影响变压器绝缘性能的气体、污垢、化学性积尘等；(4)在电力变压器高压试验中,应在电压升高过程提供足够的保护电阻,严防在超过试验规定的高压状态下断合变压器；(5)在变压器高压试验中,应严格控制额定容量与电压,并且保证其充分散热.

电力变压器高压试验的方法为:(I)按照电力变压器的接线原理图进行引线的连接,并且保证变压器与控制箱接地的安全性、可靠性；(2)在电力变压器高压试验前,认真检查各部分接线的接触是否良好,并且检查控制箱中的调压器是否调整到“零”位；(3)在电力变压器接通电源后,绿色指示灯点亮后,可以按下启动按钮,红色指示灯亮后,等待升压；(4)试验人员顺时针、匀速旋转控制箱中调压器的手柄,缓慢进行升压,并且密切观察仪表的指示变化及试品运转情况；(5)电力变压器高压试验完成后,迅速将电压调整至零位,并且按下停止按钮和切断电源,解开试验中连接的引线.

2电力变压器高压试验的内容

为了保证电力变压器高压试验结果的精确性、真实性,必须严格按照相关规定,合理选取试验内容.电力变压器高压试验的内容主要包括：绝缘电阻的测量、泄露电流的测量、介质损耗因数测试、交流耐高压试验等.

2.1绝缘电阻的测量

在电力变压器高压试验中,绝缘电阻的测量是最为方便、简单的预防性试验.在变压器的绝缘电阻的测量中,绝缘的整体受潮程度、过热老化程度、污秽情况等都可以同绝缘电阻的大小反映出来.以1台高压测电压110KV、容量31500KVA变压器的绝缘电阻测量为例,绝缘的吸收比与温度变化有着密切的联系,当温度达到35℃以上时,干燥绝缘的吸收比达到极限后开始下降,而受潮绝缘的吸收比则会发生不规则的变化情况.因此,在变压器的绝缘电阻测量中,一定要合理控制实验室的温度,以保证绝缘吸收比实测值的真实性.

2.2泄露电流的测量

在电力变压器泄露电流的测量中,主要使用数显泄露电流的测试仪进行测量,其额定工作电压一般在2.5KV以下,明显低于变压器的额定工作电压.如果使用直流兆欧表无法满足试验中对于电压的要求,可以采取加直流高压的试验方法,以确保变压器泄露电流的测量结果的精确性.在高一情况下,如果变压器的泄露电流明显高于低压情况下的电流,则表明变压器的高压绝缘电阻小于低压绝缘电阻,即变压器本身存在质量缺陷,防泄漏功能也无法满足使用要求.

2.3局部放电试验

电力变压器的局部放电试验室常见的“非破坏性”试验项目,试验方法主要有(1)以工频耐压作为预激磁电压,降至局部放电试验电压,持续时间10～15min后,测量局部放电；(2)以模拟运行中的过电压作为预激磁电压,降至局部放电试验电压,持续1～1.5h,测量局部放电量.第2种试验方法可以测量变压器在长期工作电压下,是否出现局部放电量现象,以保证电力变压器在应用中的安全运行.另外,在电力变压器的局部放电试验中,绝缘结构设计,绝缘介质的承受场强、带电与接地电极表面场、绝缘件加工与工艺处理等都要局部放电量小于规定值来考虑,而不是以主、纵绝缘是否放电为主要依据.

2.4变压比测量

电力变压器的变压比测量方法主要有：双电压表法、变压比电桥法等,其中电压比电桥法是现场试验中常用的方法,其主要具有以下优点：不受电源稳定程度的限制；准确性和灵敏度高；误差可以直读；试验电压可以调整,比较安全.在电力变压器的变压比试验中,还可以同步完成连写组别的试验,而结线组别相同则是变压器并联运行的基本条件之一.所以,判断电力变压器的接线组别也是高压试验中不可缺少的一项.常用的试验方法有：交流电压表法,相位法发、变压比电桥法、直流感应法、组别表法等.组别表是一种常见的试验电力变压器组别、相序、极性的专用仪表,该表具有使用简便、反映直观、指示正确等优点.

2.5介质损耗因数测试

在电力变压器的高压试验中,介质损耗因数测试是基本的绝缘预防性试验项目之一,其主要试验目的是根据介质损耗因数的大小,判断变压器的绝缘性能.在变压器正常运转状态下,介质损耗因数的变化与绝缘损耗的大小有着密切的联系.在试验过程中,试验人员可以通过相关结果,掌握变压器绝缘的整体受潮与劣化变质程度,从而得出精确的试验结果.在电力变压器的介质损耗因数测试中,其结果明显优于绝缘电阻测量与泄漏电流测试,主要是因为测试过程中,与试验电压和设备大小等因素的关联性较小,试验人员可以准确地判断变压器的绝缘变化情况.

3电力变压器高压试验的安全设计方法

3.1防止感应电压与放电反击

在电力变压器高压试验中,在试验设备与其他设备之间必须采取有效的防止感应电压的措施,通常是将试验设备与其他仪器、设备进行短接,并可靠接地,实验室中闲置的各种电容设备也要按照要求进行短路接地.由于电力变压器高压试验是在一个封闭的六面屏蔽体环境中进行,在试验过程中有可能出现瞬间放电的现象,所以,对于试验中的高压电缆必须加金属管保护,并且埋地敷设.一般情况下,金属保护管的长度应>15m,并且每隔5m与接地极进行连接,从而严格控制放电反击现象的发生机率.

3.2可靠的接地

在电力变压器高压试验中,必须保证实验室的接地系统良好,接地电阻一般需要在0.5Ω以下,从而保障试验设备与试验人员的安全.在具备良好接地条件的情况下,还应将实验室视为一个特殊的等电位体,实验室中所有金属仪器、设备的外壳都要保持良好接地,特别是在变压器与试验设备之间必须有可靠、安全、稳定的金属性连接.在高压试验中,应明确标注接地点的位置,以防在试验中出现人员触电的现象.

3.3防火、防爆

在电力变压器高压试验中,必须严防变压器在运行中发生过载或短路的现象,特别要注意绝缘材料,绝缘油等因高温、电火花作用等因素,而产生分解、膨胀、以致气化,导致变压器内部的压力急剧增加,有可能引起变压器外壳爆炸使大量绝缘油喷出燃烧,油流又会进一步扩大火灾的危险.因此,在电力变压器的高压试验过程中,必须注重对于安全问题的防范,以保证试验的安全性.

结语

安全永远是一个不可忽视的主题.而对于高压试验来说,由于需要工作人员亲自操作,便会涉及到更多的安全因素.这就需要参与到试验中的人员必须要清楚自己所负责的范畴和试验的目的,尽职尽责,安全为主,用心检查,提高测量精确度.一定要选取合理的试验条件、方法与内容,并且注重试验过程中的安全设计,以保证试验操作的顺利进行,获取相应的实验数据,进而科学判定变压器的综合性能.