电气试验在变压器故障分析中的应用

蒋林

摘 要：变压器是电力系统中重要组成部分，是确保系统运行稳定安全的关键因素。一般情况下，变压器发生的概率相对较小，同时出现故障，则会导致大范围的故障问题。本文主要通过对其故障发生主要原因进行陈述，以及对电气试验应用故障分析的方法进行了阐述。

关键词：电气试验 变压器 故障分析

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）11（c）-0051-02

变压器主要是由初级、次级线圈以及磁芯等组成，是供电系统中的常用装置。在进行运作时，主要原理为电磁感应，从而可以为供电安全提供稳定、隔离、电压转换，阻抗变换、电流交换等作用。本文主要分析常用电压器出现故障的原因及运用电气实验进行故障判断的方法。

1 原因探究

变压器产生一般故障有以下几种。

第一，绕组故障，在变压器运行过程中，经常会由于短路电流冲击电网，导致变压器绕组部分受到较为强力的异常电动力，这种情况下，绕组会急剧发热，进一步导致其线圈的强度下降，使绕组出现故障。通过对近几年相关绕组故障进行故障原因统计，结果进一步发现，有短路冲击导致的绕组故障问题，已经成为引发绕组形变的主要因素。而针对目前的电力运行及管理系统，进行检测，只能通过离线检查方式进行，并且在一定程度上反映出，这种方式存在不够灵敏，准确度较低等缺陷，为进一步处理故障，维护系统稳定安全运行带来了一定难度。我们尝试用频率响应法以及短路电抗法进行绕组线圈的胸片检查，进一步发现，当其形变范围较小时，绝缘部分很大程度上不会遭受破坏，变压器溶解含量分析呈现正常状态，在一定概率上，对其检测结果的准确性无法实现有效保证。除此之外，离线吊芯法作为一种传统故障诊断办法，在检查时也往往会对于变压器本身造成损害。因此，在研究这一故障检测方法时，必须保证检测结果的准确及降低变压器的损害率。

第二，铁芯故障，由于电磁感应原理，在电气系统运行过程中，铁芯部分会因为磁场变化导致的硅钢片长度伸缩随之而产生周期振动。而其伸缩率与铁芯的形变量成正比关系，而铁芯形变量的加大，会进一步引起振动频率的增加，而使之产生的电磁信号出现误差。在正常的情况下，铁芯振动频率一般以100Hz为基本频率，同时附加高频信号，从而使之振动的信号波产生正弦分布，使变压器正常工作。而变压器正常时，铁芯必须实现可靠接地，从而避免悬浮电位以及持续放电情况。当其接地点超出两点以上时，硅钢片之间的电位会由于不均匀分布产生环流现象，从而使之出现接地发热，变压器的可燃气体进行接触后，极有可能导致放电及碳化故障。综合进行分析，出现铁芯故障，有可能的原因有4点，其绝缘层出现损坏及受潮。变压器存在油污，使绝缘性能进一步下降。箱体有零件脱落，使硅钢片局部出现短路现象。铁芯绝缘漆掉落等原因暴露空气中，从而引发铁芯故障。

2 试验应用

应用电气试验法进行故障分析，可以从以下几个方面进行展开。

第一，进行绝缘油试验。绝缘油主要起保护铁芯及绕组相应组件的作用，通过隔绝氧气作用，实现绝缘、散热、保护等功能。而由于其具有流动性，在进行实验时，我们需要对其外观、pH值、闪点、体积电阻率、含气量及含水量等进行检验。而对其绝缘油的性能、强度等进行确认[1]。

第二，进行直流电阻试验，这主要是为了测量变压器中绕组组件内部的导线质量，对其焊接、引线、接头以及分接开关等位置的接触性进行测定，同时也能够进一步对其电路连接（见图1）方式正确性、断路、短路等现象进行检查。在实验过程中，通过将元件接通直流电，从而测定其电阻数据。实验结果经过对比，在1.6MVA变压器中，取各绕组间的平均值，与绕组的测定电阻值进行对比，大于2%，则表示绕组存在故障。低于1.6MVA变压器，各绕组相间的数据，大于平均值的4%，则表示绕组存在故障。

第三，绝缘及传导电流的实验，通过将直流电压直接作用于介质，传导电流将通过介质，其电流值，一般作为测定绝缘体内部出现受潮、脏污、缺陷等问题的参考值。其一般作为恒定值，与绝缘电阻值对应，通过确定绕组的绝缘电阻，吸收比以及傳导电流值，从而发现如，元件破裂等缺陷[2]。

第四，短路试验，通过测量额定电流作用下的组抗压和短路损耗，可以进一步确定变压器内部构件缺陷，油箱局部过热，绕组短路及错位等情况。除此之外，阻抗压的值对于测定，短路位置以及内部发生的元件几何改变有较大意义。需要强调的是，在进行非电源一侧的绕组试验时，需要进行人为短路操作。

3 结语

综上所述，运用电气试验法对于变压器故障进行分析及明确，需要严格按照规程进行规范操作，以此确保数据准确。在进行故障查找时，首先，应该根据变压器的相应数据，尽可能地排除故障；其次，根据实际试验结果找出问题；最后，根据所掌握知识及变压器检验数据，采取针对性措施。从而进一步保证变压器在长期的使用过程中，不仅能够运行稳定，也能够尽量避免故障发生，促进变压器及其系统运行寿命的持续进行。

参考文献

[1] 颜芳.变压器故障定位中的色谱分析结合电气试验法应用[J].经营管理者，2013（31）：396.

[2] 李树蕾.电气试验在变压器中的故障及解决对策[J].科技尚品，2017（7）：222.