电力变压器高压试验技术探析

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  摘要:电力的供应量和需求量随着社会的快速发展不断加大。作为电力系统中最常用的电气设备,电力变压器主要应用在发电厂和变电所中,在发电、供电、用电中均发挥着不可替代的作用。电力变压器使用前必须经过高压试验,才能保证电力变压器的安全使用。本文从介绍电力变压器高压试验的相关概念出发,逐步分析电力变压器高压试验的影响因素,并对保障电力变压器高压试验安全的措施提出合理建议。
  关键词:电力变压器;高压试验;影响因素;安全措施
  引言:开展电力变压器高压试验,既要保证试验安全合理以确保试验顺利完成,又要保证试验中能获取真实准确的数据以准确判定电力变压器的性能。因此,在试验开展前,必须对电力变压器高压试验的影响因素等内容有足够充分的认识和了解,使试验在一定的安全措施保障的情况下顺利进行,从而获取有效的数据结果供研究分析。
  一、电力变压器高压试验概述
  1.电力变压器简述
  电力变压器是将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的一种或几种不同数值的电压(电流)的静止的电气设备。电力变压器的基本原理是通以交流电的一次绕组会产生交变的磁通,通过铁芯导磁作用在二次绕组中感应出交流电动势。目前,常用的电力变压器主要有干式变压器和非晶合金铁心配电变压器,后者更加节能环保,应用也更广。
  电力变压器的主要作用是改变电压的大小。利用变压器升高电压,可以减少在远距离电力输送过程中的送电损失;而当电力输送到用地地区后,又可以通过降低电压,以达到各级设备使用电压的要求,以免造成由于电压过高引起的设备事故。
  2.电力变压器高压试验简述
  电力生产是发电、供电、用电同时完成的,任何一个环节出现问题都会造成供电中断,从而造成严重的损失。电气设备能否安全正常运行是电力系统安全生产的关键,因此必须通过一系列试验来测定电气设备的绝缘性良好与否,使用功能正常与否。
  电力变压器高压试验就是依靠精确的检测设备,采用模拟的方法检测变压器的绝缘性能的可靠程度。电力变压器的高压试验包括局部放电试验、介损耗试验、感应耐压和冲击耐压试验、空载损耗和负载损害试验等十余种。主要的测试内容包括直流电阻和绝缘电阻的测量、变压比的测量、泄漏电流的测量、介质损耗因素的测量等等。
  二、电力变压器高压试验的影响因素
  1.温度和湿度
  绝缘电阻温度升高时内部分子运动加剧,分子内的电子就容易因分子间相互碰撞而跑出来,增加了绝缘体的导电性能。另外,当温度升高时绝缘体内的水分就开始膨胀伸长,成为细线状分布在两极之间,由于水中含有导电杂质,所以就增加了绝缘体的导电性,即其阻值降低。由于变压器材料对环境温度的敏感度不同,因此温度对电力变压器高压试验的结果影响较大。空气湿度也会对电力变压器高压试验的结果产生一定影响,湿度越大,测量结果的准确性就越差。电力变压器高压试验的温度应当控制在-20℃到40℃之间,空气的相对湿度应当保持在85%以下(环境温度为25℃时)。为了保障试验结果的准确性,减少温度和湿度对试验结果的影响。
  2.泄漏电流与试验电压极性
  变压器受潮会导致绝缘中水分含量在电场作用下发生不同变化,并带正电。当变压器的绕组加正电极性电压时,在电场中显示正电荷的水分子就会被排斥进入到变压器的外壳,使绝缘中水分的含量相对减少 ,从而导致泄漏电流减少。反之,当变压器的绕组加负电极性电压时,在电场中显示正电荷的水分子就会被其吸引而渗过绝缘向变压器绕组移动,使其绝缘中高场强区的水分相对增加,导致泄漏电流增加。试验电压的极性对未受潮的变压器测量结果无影响。因为未受潮的变压器所含水分甚微,在电场作用下电渗现象很弱,故正、负极性试验电压下的泄漏电流相同。
  3.升压速度
  泄漏电流是指运行电压下,绝缘子污秽表面受潮后流过的电流,是电压、湿度、温度、污秽等共同作用的结果。大量的研究结果都表明 ,在实际操作中,泄漏电流的测量值在升压速度的影响下和理论值之间存在一定的差别。并且这一差别在大容量的变压器中表现的更加明显 ,原因是电力变压器的内部存在微量的合成电流。因此,在实际测量过程中,测试人员应当采用一定的方式方法,熟练掌握测量的技术手段,规避掉这一因素对测量结果的真实性和可靠性产生的影响。
  三、电力变压器高压试验的安全措施
  1.防护准备工作
  开展电力变压器高压试验工作,必须严格遵循国家的相关法律法规,按照《电力安全工作规程》的相关要求,在允许的范围内进行可控的操作。试验进行前,必须做好充分的防护准备工作,在试验场所周围建立安全防护网,并树立危险标识,严禁非工作人员闯入,提防意外事故的发生。与此同时,要提高试验人员对突发事件的应变处理能力,确立突发事件应急处理方案。一旦发生意外情况,应及时根据应急预案进行处理,尽量将造成的损失降到最低。试验开展之前,还应该制订详细的工作计划,选择合理的试验设备,从而保证试验的顺利完成。
  2.试验人员
  根据相关规定要求,电力变压器高压试验至少应安排两名或两名以上工作人员开展。其中,选择一名知识扎实、经验丰富的人员作为试验的具体负责人,安排其他人员负责试验的具体步骤和内容;高压试验的接线工作较为简单,一般安排经验较浅的试验人员负责,但是接线完成后,必须由经验丰富的负责人员进行全面的检查。为了保障试验人员的人身安全,提高试验结果的准确性,必须对参与电力变压器高压试验的试验人员进行相应的培训教育。一方面,要着重加强试验人员专业技术方面的培训,使他们熟练掌握试验的原理、要求、操作流程等相关技术内容;另一方面,要注意增强试验人员的安全意识,提高试验人员的应变能力。
  3.试验过程中的注意事项
  电力变压器高压试验中,首先要注意防止感应电压,常用的方法是将试验设备与其它设备进行短接,并可靠接地;由于试验过程中,可能会有瞬间放电的现象,在升压过程中,应密切监视被试设备及相关表计,若有击穿、闪络等异常现象发生,应马上降压,以断开电源,并对被试设备进行充分放电后,查明原因,待妥善处理后,再继续测试。
  四、结束语
  电力变压器高压试验对于确保电力变压器的安全使用至关重要。考虑到高压试验本身就存在一定的安全隐患,因此在开展该项试验前,试验人员应当对高压试验以及影响因素有足够充分的了解,并且做好安全防护措施,在提供准确、可靠的数据结果的同时,确保试验的安全顺利进行。
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