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摘要：要想确保变压器的质量达标，需要对变压器电流电阻以及绝缘电阻做出合理的检测和判断，只有这样才能够有效地确保电力系统的平稳有效运行。文章主要对变压器绝缘试验进行了分析。
关键词：变压器；绝缘；试验
引言
随着科学技术的不断发展，我国的电力检测系统也得到了进一步的完善。电力系统的检测离不开变压器设备，这就需要工作人员在进行试验之前做好检修工作，以确保试验的顺利开展。变压器作为电力系统输变电的关键设备，其运行的可靠性对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。大型电力变压器价值昂贵结构复杂，一旦发生故障，可能导致局部或大面积停电，给社会经济和人民生活带来不良影响，因此降低变压器运行的故障率一直是变压器故障诊断工作的重点。
1.变压器绝缘故障分析
在电力变压器的绝缘材料中主要会出现下面几种原因的故障：（1）制造的变压器设计的油道较小或者采用的绝缘材料较薄，造成使用寿命较短；（2）变压器要求内部有很高的清洁度，哪怕残留的金属杂质极少，也会在很大程度上影响到爬电的距离，造成局部放电现象延伸为表面漏电；（3）变压器的相间绝缘在裕度上要足够大，如果过小就会导致相间短路现象发生。然而在相间加入隔板进行绝缘的方法是不可取的，一旦发生短路就会使相间的电场强度分布遭到破坏，隔板或者油间隙的电场强度过高，隔板材料就会形成树枝状放电现象；（4）制造的绝缘成型件如果存在导电质的污染，就会造成局部放电以至于绝缘件表面漏电，绝缘便失去了效用；（5）制造的变压器在油道的设计上不合理可能会产生较高的油流速度，也会造成油流放电现象；（6）制造的变压器中绝缘油受到污染会使整体的绝缘性能降低。
2.变压器绝缘试验要点
2.1绕组直流电阻试验
该项试验能检测绕组纵绝缘情况，且检测比较具体，比如绕组材料的优劣、绕组导线间及引线间焊接的结合度，绕组匝间有无短路或内部断股，引线与套管连接是否紧密，接触有无不良等缺点。测量方法多采用电桥法，测量时绕组温度与外界温度差要小于3℃，绕组温度取顶层油温。三相变压器要对每一相绕组的直流电阻进行检验，查看三相绕组直流电阻是否平衡，同时测量时将非测试绕组接地，减少误差。有分接绕组也要测量各分接直流电阻。实践中，各相绕组间的阻值以及与他次试验相比会有细微差别，差别率应满足国家标准的要求。
2.2绝缘电阻试验
绝缘电阻试验是一种非破坏性的试验。测量时采用固定输出电压的方式，测试应当不间断完成，如有中断则应重新测量。因绝缘电阻值与绝缘材料、体积有关，在不同时刻也会有微差，所以还要测试吸收比和极化指数，以判断高压电力变压器与其他机电设备绝缘体之间的磨损程度，发现诸如贯穿性短路、引线接壳、瓷套裂隙等绝缘性能的问题。与他次实验进行比较时，应将绝缘电阻的温度统一换算，但吸收比和极化指数不用换算。
2.3介质损耗因数试验
测量介质损耗因数正切值是国家试验标准里明确规定要进行试验检测的内容之一。该项试验与试验电压及试品尺寸无关，能检验出变压器绝缘是否受潮，内部是否有气泡，绕组有无油污以及小体积设备的贯通情况等问题。测量变压器的介质损耗角正切值tanδ主要用来检查变压器整体受潮、釉质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等，是判断31.5MVA以下变压器绝缘状态的一种较有效的手段。使用仪器主要是数字式交流电桥和介质测量专用仪器，测量部位与绝缘电阻和泄漏电流相同。试验过程中最好分时加压，记录不同电压下介质损耗因数正切值的变化。该项试验受电源频率、变压器油温及套管影响较大，因此，试验电源频率偏差应小于5%，对变压器油及套管进行单独测量。
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2.4泄漏电流试验
测试泄漏电流采用的试验电压较高，测量时，加压至试验电压，待1min后读取的电流值即为所测得的泄漏电流值，为了是读数准确，应将微安表接在高电位处。该试验对绕组和套管的缺陷比较敏感，测量结果相比测绝缘电阻要更准确。同时试验时采用微安表，可随时观察绝缘状况，比兆欧表的测量要合理。通过测量泄漏电流能使尚未贯通的集中性缺陷暴露出来，也可以分析绝缘问题部位，比如瓷套管或者支架有无裂纹。
2.5外施交流耐压试验
外施交流耐压试验主要检验变压器的主绝缘问题，如绕组受污、受潮、松动，引线距离不够及绕组出现裂隙等等。试验时变压器铁芯及外壳接地，绕组端子接火线，非被试绕组的端子接地。试验电压用电容分压器测量，电压达到标准后稳定维持60s，并迅速降到三分之一的试验电压，再切断电源。此项试验要在绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目试验合格后进行。交流耐压试验对于10kV以下的电力变压器每1~5年进行一次；对于66kV及以下的电力变压器仅在大修后进行试验，如现场条件不具备，可只进行外施工频耐压试验；对于其他的电力变压器只在更换绕组后或必要时才进行交流耐压试验。
2.6局部放电测量
变压器内部绝缘结构主要采用油纸绝缘，其绝缘结构较复杂，在设计过程中可能造成局部区域场强过高；变压器在测量过程中可能导致绝缘中含有气泡和较多的水分，在运行过程中油纸劣化可分解出气泡，机械振动和热胀冷缩可造成局部开裂也会出现气泡等等，这些情况都会导致在较低外施电压下发生局部放电。变压器放电脉冲是沿绕组传播的，放电脉冲波沿绕组传播的衰减随测量频率的增加而增大。对于变压器来说，油中放电对绝缘损坏是主要的，而油中放电时延较长、低频分量较大。
2.7空载损耗和空载电流试验
空载损耗和空载电流试验能检测铁芯磁路中的局部或者整体缺陷，比如铁芯短路、接缝过大、铁芯材料及厚度缺陷及绕组匝间短路等。根据高压绝缘试验前后测量的空载损耗比较，来判断绕组是否存在匝间短路问题。该项试验利用同步发电机，从低电压绕组施加额定电压，其他绕组开路，如果绕组带有分接，则开关处于主分接位置。
2.8雷电冲击试验
雷电冲击试验是为确保变压器能够承受相当程度的大气过电压，具有足够的冲击绝缘强度而进行的。该试验的电压由冲击电压发生器产生，如果需要的电压要求高，应该选择多级冲击电压发生器，试验冲击波应该是标准雷电冲击全波。实践中变压器内部或外部装了限制传递瞬变过电压用的非线性元件或避雷器，再加上绕组电感小，这种标准的波形难以达到，可以允许试验结果有一定的偏差。
2.9操作过电压
操作过电压是对变压器进行耐受操作过电压的能力的检测，可以查看出许多线路问题，比如线路合闸和重合闸、开断容性电流等等。试验时将冲击电压发生器连接到被测试的高压绕组的一个线端上，再通过感应将试验电压传导到被试绕组上；同时非在试绕组接地但不能短路。试验电压为负极性，以减小试验电路中出现外部闪络。与雷电冲击试验相比，操作冲击试验波前时间和波形持续时间较长，冲击电压可以持续到铁芯达到饱和及变压器的励磁阻抗有明显的降低为止。为使变压器有足够的阻抗，要使其处于空载状态下。最后通过观察波形有没有显示电压突然下降来判断变压器的合格与否。
3.结语
总而言之，在高压试验的变压器试验过程中，要采取有效措施减少各种因素给试验带来的影响，防止高压试验中变压器试验出现问题，进而有效保证变压器高压试验所测量的数据的有效性，从而保证设备运行的稳定性。
参考文献：
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[2]解彬.试论高压电气设备绝缘试验的新技术[J].科技与企业，2013（24）
[3]齐阳.浅谈电力设备高压试验及绝缘技术的应用[J].中国科技博览，2013（32）
论文作者:杜光伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/1
标签：绕组论文; 变压器论文; 电压论文; 测量论文; 电阻论文; 过电压论文; 电流论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;