变压器高压试验问题分析

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  【摘 要】 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】 变压器;高压试验
  一、电力变压器高压试验的条件和方法
  1、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-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。
  2、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。
  二、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現触电的现象。
  三、影响电力变压器高压试验的因素
  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。
  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,当变压器的绕组加正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。
  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。
  四、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。
  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、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。
  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、绝缘件加工与工藝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。
  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。
  五、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。
  参考文献:
  [1]变电所高压试验要求[J].工业安全与环保,2011,(10).
  [2]揭慧萍.变压器高压试验技术(9)变压器冲击合闸试验[J].大众用电,2011(8).
  [3]赵娜,张华.电力变压器高压试验研究分析[J].科技与企业,2012(01).
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