變壓器交流耐壓試驗(yàn)異常分析及處理

      主要對(duì)變壓器中的變頻串聯(lián)諧振的工作原理進(jìn)行介紹，根據(jù)變壓器交流耐壓試驗(yàn)中的異常原因進(jìn)行分析，以變壓器受潮為例，對(duì)固體的擊穿原理進(jìn)行探討，并給出合理的解決意見。

　　通過對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)變壓器制造過程中其制作材料中所存在的問題，還能夠驗(yàn)證變壓器是否由于長時(shí)間的放置或者運(yùn)輸、安裝不當(dāng)?shù)仍蚨沟闷浣^緣性能降低，所以說在變壓器的正常使用之前對(duì)其進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)是非常重要的。

　　1、 關(guān)于變壓器交流耐壓試驗(yàn)

　　1.1 變壓器的參數(shù)指標(biāo)

　　變壓器型號(hào)為SFSZ10—240000/220，此變壓器的額定電壓為（220±10×1.3%）kV，變壓器的聯(lián)結(jié)組別為Ynyn0D11，以上是該變壓器的具體參數(shù)。在此變壓器的出廠試驗(yàn)中對(duì)此變壓器的對(duì)地交流顯示其在高壓側(cè)中性點(diǎn)耐壓達(dá)到220kV，中壓測(cè)中性點(diǎn)的耐壓值為150kV，低壓繞組的耐壓值為90kV，在出廠試驗(yàn)的中耐壓時(shí)間均保持為2min。

　　1.2 變壓器交流耐壓試驗(yàn)的原理

　　在對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的過程中，測(cè)試使用的電壓等級(jí)較大，過去所使用的工頻定額交流耐壓不符合變壓器交流耐壓試驗(yàn)的相關(guān)條件，所以在試驗(yàn)中主要通過變頻諧振的有關(guān)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的補(bǔ)償，由此而降低了在對(duì)變壓器的交流耐壓試驗(yàn)中對(duì)于電源的需求。

　　根據(jù)電路原理中的相關(guān)知識(shí)我們可以知道，在對(duì)變壓器的交流耐壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生串聯(lián)的過程中，能夠使得試驗(yàn)過程將電源容量的需求降到zui低，也能夠使得勵(lì)磁變壓器的輸出電壓能夠被下降到zui小的程度。

　　揚(yáng)州供電公司在對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的過程中主要采用的就是變頻串聯(lián)諧振這一裝置，變壓器交流耐壓試驗(yàn)所使用的電流為220V的交流電源，在變頻串聯(lián)裝置中共有6節(jié)額定電壓為38KV的電抗器，每節(jié)電抗器的額定容量均為40KVA，并且將試驗(yàn)所使用的變頻裝置與對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的控制臺(tái)整合為一個(gè)整體，并且在變頻串聯(lián)裝置中設(shè)有過流保護(hù)裝置；在變壓器的交流耐壓試驗(yàn)中使用的勵(lì)磁變壓器為10KVA，通過電容分段器對(duì)勵(lì)磁變壓器的電壓進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)我國電力行業(yè)的有關(guān)規(guī)定，對(duì)變壓器交流耐壓試驗(yàn)中變壓器的耐壓值應(yīng)能夠達(dá)到變壓器出廠耐壓值的80%以上，要求變壓器的頻率為（55±10）HZ，試驗(yàn)時(shí)間通常保持在2min。在對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的過程中要保證對(duì)變壓器的電壓保護(hù)值不小于試驗(yàn)值的1.1倍。

　　1.3 變壓器交流耐壓試驗(yàn)的過程

　　在對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)之前要保證變壓器完成放氣操作，并保證變壓器的鐵芯、夾件的接地已經(jīng)完成；（1）試驗(yàn)過程中*步操作就是要對(duì)變壓器的低壓繞組進(jìn)行交流耐壓的相關(guān)試驗(yàn)，如果在試驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)與理論值相符，而且試驗(yàn)的過程中變壓器的絕緣電阻不小于5000MΩ，則表示變壓器的低壓繞組符合要求。（2）對(duì)變壓器的中壓繞組進(jìn)行相關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)，此時(shí)要將變壓器的測(cè)試電壓上升為110kV，如果在切斷電源將變壓器的下降為0的過程中沒有出現(xiàn)跳閘以及異常放電的情況，就要再次對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，將試驗(yàn)電壓緩慢的提高為20kV，此時(shí)若勵(lì)磁電流的增加異常迅速，之后對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試發(fā)現(xiàn)其電阻為30MΩ，但是在此項(xiàng)試驗(yàn)之前變壓器的絕緣電阻值為4000MΩ。（3）對(duì)變壓器進(jìn)行高壓繞組的交流耐壓的相關(guān)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果為正常。通過對(duì)變壓器的三次測(cè)試發(fā)現(xiàn)，變壓器的中壓側(cè)的繞組絕緣存在問題。

　　2、 變壓器中壓側(cè)繞組絕緣問題原因分析

　　外絕緣、主絕緣以及繞組的對(duì)地支撐部分是組成變壓器中壓繞組絕緣的核心部件。在變壓器的氣體絕緣擊穿中其能夠?qū)崿F(xiàn)自我恢復(fù)，而且這類的擊穿電壓通常都是比較穩(wěn)定的，一般不會(huì)有電壓值驟降的狀況出現(xiàn)，但是在變壓器的固體絕緣設(shè)備被擊穿的情況下，變壓器自身的絕緣性能就會(huì)喪失，不能夠進(jìn)行自我修復(fù)，所以說在對(duì)變壓器的中壓繞組的檢測(cè)中要充分考慮固體絕緣中存在的問題。為了能夠找出變壓器絕緣異常的根本原因，在對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)之后再對(duì)其進(jìn)行其它的試驗(yàn)，在對(duì)變壓器的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量的過程中其絕緣電阻值測(cè)試結(jié)果為30MΩ，對(duì)變壓器套管等部位的絕緣阻值測(cè)量結(jié)果均在2000MΩ以上，所以說該變壓器絕緣電阻不是由于套管擊穿產(chǎn)生的，通過測(cè)量對(duì)鐵芯以及夾件對(duì)地的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量結(jié)果也均顯示正常；在對(duì)變壓器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)之后對(duì)其泄漏電流進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在變壓器電壓為4kV的時(shí)候變壓器直流泄露值為400μA，繼續(xù)加大電壓為6kV后發(fā)現(xiàn)變壓器的泄露電流為1200μA，之后變壓器出現(xiàn)了跳閘的現(xiàn)象；在變壓器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的過程中測(cè)試電壓為40kV，而變壓器的泄露電流值經(jīng)測(cè)量顯示為20μA，所以變壓器中壓側(cè)繞組絕緣的問題主要是由固體絕緣被擊穿所引起的。

　　在對(duì)變壓器的中壓繞組絕緣功能的失效的原因調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，主要是由于其中的固體絕緣以及套管的壓板問題所引起的，由此可以判斷在該變壓器的中套管的引出線層壓板被擊穿而使得變壓器的中壓繞組絕緣功能喪失。通過變壓器生產(chǎn)廠家的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，變壓器中的套管引線的層壓板存在問題，經(jīng)過對(duì)層壓板的的分別測(cè)試之后發(fā)現(xiàn)變壓器中壓繞組絕緣失效的主要原因就是層壓板的絕緣性能喪失所引起的，通過對(duì)層壓板的觀察發(fā)現(xiàn)其有受潮現(xiàn)象，由此而導(dǎo)致層壓板的導(dǎo)電能力加強(qiáng)，進(jìn)而出現(xiàn)放電，層壓板被擊穿的現(xiàn)象。

　　在對(duì)變壓器的層壓板完成更換工作之后，再對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示變壓器的中壓繞組的電阻值為6000MΩ，由此確定更換成功。之后再對(duì)變壓器進(jìn)行抽真空、注油等相關(guān)操作，在對(duì)變壓器進(jìn)行48h的放置之后，經(jīng)檢測(cè)顯示變壓器的油化試驗(yàn)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)再次對(duì)變壓器的中壓側(cè)進(jìn)行極化指數(shù)和交流耐壓的相關(guān)試驗(yàn)，變壓器的極化指數(shù)達(dá)標(biāo)，耐壓試驗(yàn)泄露直流電流為5μA，此時(shí)該變壓器的問題已經(jīng)全部排除。變壓器在經(jīng)過驗(yàn)收檢查合格之后，開始正常運(yùn)行使用，該變壓器通過全面的交流耐壓試驗(yàn)檢查發(fā)現(xiàn)一切正常，所以說此變壓器的問題根源就是變壓器中套管引線層壓板的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)測(cè)試結(jié)果異常。

　　3、 結(jié)語

　　通過本次對(duì)變壓器交流耐壓試驗(yàn)異常分析及問題的排除過程，發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾個(gè)問題，希望能夠?qū)﹄娏ぷ鬟@的工作能夠有所幫助。

　　首先就是在對(duì)變壓器的故障進(jìn)行分析、查找問題原因的過程中要通過科學(xué)、合理的測(cè)試試驗(yàn)，為故障分析提供有效的數(shù)據(jù)信息，以此進(jìn)行故障診斷；由于變壓器的絕緣性能失效很多是由于變壓器中的固體絕緣部分受潮所引起的，所以對(duì)于生產(chǎn)變壓器的廠商來說應(yīng)該注意保持變壓器固體絕緣部分的干燥性，與此同時(shí)也要十分注意變壓器在運(yùn)輸以及安裝使用過程中對(duì)周圍環(huán)境濕度的控制，從而有效的避免變壓器由于固體絕緣受潮而不能正常使用的狀況的發(fā)生；zui后就是在變壓器的安裝過程中，避免長時(shí)間的將套管引出線暴露以防止其受潮，在對(duì)變壓器進(jìn)行接線的過程中要對(duì)變壓器的層壓板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)層壓板受潮要及時(shí)的解決，從而保證變壓器能夠正常使用。