電力變壓器高壓試驗的條件、方法

電力是現(xiàn)代社會生產(chǎn)與日常生活的重要能源，保證其安全正常的運行是電力系統(tǒng)最重要的工作之一。目前，國內(nèi)在電力變壓器高壓試驗中尚存在一定的弊端與問題，尤其是在試驗結(jié)果的精確性、可靠性方面仍需進一步改進，本文僅就相關(guān)問題進行探討。

一、電力變壓器高壓試驗的方法

電力變壓器高壓試驗的方法為:

（1）按照電力變壓器的接線原理圖進行引線的連接，并且保證變壓器與控制箱接地的安全性、可靠性；

（2）在電力變壓器高壓試驗前，認(rèn)真檢查各部分接線的接觸是否良好，并且檢查控制箱中的調(diào)壓器是否調(diào)整到“零"位；

（3）在電力變壓器接通電源后，綠色指示燈點亮后，可以按下啟動按鈕；紅色指示燈點亮后，等待升壓；

（4）試驗人員順時針、勻速旋轉(zhuǎn)控制箱中調(diào)壓器的手柄，緩慢進行升壓，并且密切觀察儀表的指示變化及試品運轉(zhuǎn)情況；

（5）電力變壓器高壓試驗完成后，迅速將電壓調(diào)整至零位，并且按下停止按鈕切斷電源，解開試驗中連接的引線。

二、電力變壓器高壓試驗的內(nèi)容

為了保證電力變壓器高壓試驗結(jié)果的精確性、真實性，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，合理選取試驗內(nèi)容。電力變壓器高壓試驗的內(nèi)容主要包括:絕緣電阻的測量、泄漏電流的測量、介質(zhì)損耗因數(shù)測試、交流耐壓試驗等。

2.1 絕緣電阻的測量

在電力變壓器高壓試驗中，絕緣電阻測量是方便、簡單的預(yù)防性試驗。在變壓器的絕緣電阻測量中，絕緣的整體受潮程度、過熱老化程度、污穢情況等都可以同絕緣電阻的大小反映出來。以1臺高壓側(cè)電壓110kV、容量31 500kVA變壓器的絕緣電阻測量為例，絕緣的吸收比與溫度變化有著密切的聯(lián)系，當(dāng)溫度達到35℃以上時，干燥絕緣的吸收比達到極限后開始下降，而受潮絕緣的吸收比則會發(fā)生不規(guī)則變化情況。因此，在變壓器的絕緣電阻測量中，一定要合理控制試驗室的溫度，以保證絕緣吸收比實測值的真實性。

2.2 泄漏電流的測量

在電力變壓器泄漏電流的測量中，主要使用數(shù)顯泄漏電流測試儀進行測量，其額定工作電壓一般在2.5kV以下，明顯低于變壓器的額定工作電壓。如果使用直流兆歐表無法滿足試驗中對于電壓的要求，可以采取加直流高壓的試驗方法，以確保變壓器泄漏電流測量結(jié)果的精確性。在高壓情況下，如果變壓器的泄漏電流明顯高于低壓情況下的電流，則表明變壓器的高壓絕緣電阻小于低壓絕緣電阻，即變壓器本身存在質(zhì)量缺陷，防泄漏功能也無法滿足使用要求。

2.3 局部放電試驗

電力變壓器的局部放電試驗是常見的“非破壞性”試驗項目，試驗方法主要有:(1)以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓，降至局部放電試驗電壓，持續(xù)時間10～15min后，測量局部放電量；(2)以模擬運行中的過電壓作為預(yù)激磁電壓，降至局部放電試驗電壓，持續(xù)1～1.2h，測量局部放電量。第2種試驗方法可以測量變壓器在長期工作電壓下，是否出現(xiàn)局部放電量現(xiàn)象，以保證電力變壓器在應(yīng)用中的安全運行。另外，在電力變壓器的局部放電試驗中，絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計、絕緣介質(zhì)的承受場強、帶電與接地電極表面場、絕緣件加工與工藝處理等都要使局部放電量小于規(guī)定值來考慮，而不是以主、縱絕緣是否放電為主要依據(jù)。

在電力變壓器的局部放電試驗中，以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓時，試驗電壓的持續(xù)時間約為15min，適當(dāng)延長局部放電試驗的電壓持續(xù)時間，對于絕緣性能測試具有一定的作用，如果變壓器的絕緣性能不理想，有可能引起不同程度的破壞性損壞。以模擬運行中的過電壓作為預(yù)激磁電壓時，局部放電試驗的電壓持續(xù)時間標(biāo)準(zhǔn)要求為1h，變壓器能承受多長時間的預(yù)激磁電壓與絕緣結(jié)構(gòu)的伏秒特性有著密切的聯(lián)系。在電力變壓器的局部放電試驗中，局部放電量通常與帶電、接地電極表面的場強有關(guān)，而與電源的頻率則無關(guān)聯(lián)，所以，試驗地點的噪聲應(yīng)盡量控制，電源的局部放電量也要進行隔離。

2.4 變壓比測量

電力變壓器的變壓比測量方法主要有:雙電壓表法、變壓比電橋法等，其中變壓比電橋法是現(xiàn)場試驗中常用的方法，其主要具有以下優(yōu)點:不受電源穩(wěn)定程度的限制；準(zhǔn)確度和靈敏度高；誤差可以直讀；試驗電壓可以調(diào)節(jié)，比較安全。在電力變壓器的變壓比試驗中，還可以同步完成連續(xù)組別的試驗，而結(jié)線組別相同則是變壓器并聯(lián)運行的基本條件之一。所以，判斷電力變壓器的結(jié)線組別也是高壓試驗中的一項。常用的試驗方法有:交流電壓表法、相位表法、變壓比電橋法、直流感應(yīng)法、組別表法等。組別表是一種常見的試驗電力變壓器組別、相序、極性的專用儀表，該表具有使用簡便、反映直觀、指示正確等優(yōu)點。

2.5 介質(zhì)損耗因數(shù)測試

在電力變壓器的高壓試驗中，介質(zhì)損耗因數(shù)測試是基本的絕緣預(yù)防性試驗項目之一，其主要試驗?zāi)康氖歉鶕?jù)介質(zhì)損耗因數(shù)的大小，判定變壓器的絕緣性能。在變壓器正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，介質(zhì)損耗因數(shù)的變化與絕緣損耗的大小有著密切的聯(lián)系。在試驗過程中，試驗人員可以通過相關(guān)結(jié)果，掌握變壓器絕緣的整體受潮與劣化變質(zhì)程度，從而得出精確的試驗結(jié)果。在電力變壓器的介質(zhì)損耗因數(shù)測試中，其結(jié)果明顯優(yōu)于絕緣電阻測量與泄漏電流測試，主要是因為測試過程中，與試驗電壓和設(shè)備大小等因素的關(guān)聯(lián)性較小，試驗人員可以準(zhǔn)確地判斷變壓器的絕緣變化情況。

2.6 交流耐壓試驗

電力變壓器的交流耐壓試驗主要是應(yīng)用于鑒定其絕緣強度的大小，采用這種試驗方法可以直接反映出變壓器的集中性性能缺陷，從而保證變壓器的絕緣性能提升，避免因絕緣老化而導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。在進行電力變壓器的交流耐壓試驗前，必須仔細測量電壓器的絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì)損耗因數(shù)等，在獲取相關(guān)試驗結(jié)果后，才能組織交流耐壓試驗的進行。如果相關(guān)試驗結(jié)果的統(tǒng)計與計算不合理，將直接影響到交流耐壓試驗結(jié)果的精確性。

三、電力變壓器高壓試驗的安全設(shè)計方法

電力變壓器高壓試驗中，由于所需的試驗電壓較大，如果不能采取有效的安全設(shè)計方法，將直接關(guān)系到試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度，以及試驗人員的安全。因此，在電力變壓器高壓試驗過程中，必須注重安全設(shè)計方法的研究與應(yīng)用，進而保障試驗工作的順利開展和進行。

3.1 防止感應(yīng)電壓與放電反擊

在電力變壓器高壓試驗中，在試驗設(shè)備與其他設(shè)備之間必須采取有效的防止感應(yīng)電壓的措施，通常是將試驗設(shè)備與其他儀器、設(shè)備進行短接，并可靠接地。在高壓試驗室中，要根據(jù)試驗要求設(shè)置專用的短路接地井、接地系統(tǒng)，對于試驗室中閑置的各種電容設(shè)備也要按照要求進行短路接地。由于電力變壓器高壓試驗是在一個封閉的六面屏蔽體環(huán)境中進行，在試驗過程中有可能出現(xiàn)瞬間放電的現(xiàn)象，所以，對于試驗室中的高壓電纜必須加金屬管保護，并且埋地敷設(shè)。一般情況下，金屬保護管的長度應(yīng)>15m，并且每隔5m與接地極進行連接，從而嚴(yán)格控制放電反擊現(xiàn)象的發(fā)生機率。

3.2 可靠的接地

在電力變壓器高壓試驗中，必須保證試驗室的接地系統(tǒng)良好，接地電阻一般需要在0.5Ω以下，從而保障試驗設(shè)備與試驗人員的安全。在具備良好接地條件的情況下，還應(yīng)將試驗室視為一個特殊的等電位體，試驗室中所有金屬儀器、設(shè)備的外殼都要保持良好接地，特別是在變電器與試驗設(shè)備之間必須有可靠、安全、穩(wěn)定的金屬性連接。在高壓試驗室中，應(yīng)明確標(biāo)注接地點的位置，以防在試驗中出現(xiàn)人員觸電的現(xiàn)象。

3.3 防火、防爆

在電力變壓器高壓試驗中，必須嚴(yán)防變壓器在運行中發(fā)生過載或短路的現(xiàn)象，特別要注意絕緣材料、絕緣油等因高溫、電火花作用等因素，而產(chǎn)生分解、膨脹，以致氣化，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的壓力急劇增加，有可能引起變壓器外殼爆炸使大量絕緣油噴出燃燒，油流又會進一步擴大火災(zāi)的危險。因此，在電力變壓器的高壓試驗過程中，必須注重對于安全問題的防范，以保證試驗的安全性。

電力設(shè)備的高壓試驗是一項高技術(shù)復(fù)雜工程，在電力變壓器高壓試驗中，一定要選取合理的試驗條件、方法與內(nèi)容，并且注重試驗過程中的安全設(shè)計，以保證試驗操作的順利進行，獲取相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，進而科學(xué)判定變壓器的綜合性能。

HZ-5100回路電阻測試儀