摘要：电力变压器是电力系统的核心构成。基于此，本文主要从电气试验功能、电气试验类型两方面，分析电力变压器的电气试验；细化阐述电力变压器的继电保护原理；最后根据电力变压器的常见绕组故障、油位故障及瓦斯保护故障，分析故障的处理方法，以期为电力变压器的运维检修提供良好的理论支持。
关键词：电力变压器；电气试验；继电保护
前言：近年来，随着人们用电需求的不断增加，电力系统运行管理面临的压力也随之增加。电力变压器作为电力系统的基本构成，其运行状态直接影响整个系统的运行稳定性及安全性。电气试验、继电保护均具有维持电力变压器正常运行的作用。因此，分析电力变压器的电气试验、继电保护具有一定的现实意义。
一、电力变压器的电气试验
这里主要从以下几方面入手，对电力变压器的电气试验进行分析和研究：
（一）电气试验功能方面
开展电力变压器电气试验的功能主要包含以下几种：第一，确保电力变压器性能良好。电力变压器的安全、稳定运行建立在其性能良好的基础上。于出厂前、定期检修工作中开展电气试验，均可评估电力变压器的性能是否良好。如发现电力变压器存在故障或性能存在异常，可及时进行纠正，以保障整个电力系统及其他相关设备的正常运行[1]。第二，故障分析。事实上，除了判断设备性能这一功能外，电气试验常被用于已产生故障及隐性故障（安全隐患）的分析工作中。根据故障分析要求的不同，可通过瓦斯继电器试验、耐压试验等，精确确定故障的发生位置及严重程度，为检修人员的实践工作提供极大的便捷。事实上，相对于已发生故障的分析而言，近年来，电力变压器电气试验在判断安全隐患方面的功能逐渐受到了人们的广泛重视。由于受到电力变压器持续运行时间、环境因素等的影响，变压器局部可能存在一定的安全隐患。经电气试验早期识别安全隐患，可降低变压器故障带来的经济损失及不良影响，并为故障问题的预防奠定良好的基础。
（二）电气试验类型方面
目前常见的电气试验主要包含以下几种：第一，继电器瓦斯电气试验。与其他电气试验相比，继电器瓦斯电气试验的特征为：其操作复杂，耗时较长，但试验结果的准确性较高。目前这种电气试验常被用于大型电力变压器的日常检修及故障分析工作中。第二，绝缘测量电气试验。作为一种基础性试验，绝缘测量电气试验的原理为：测量电力变压器一次、二次间对地电阻，根据电阻数值分析设备的绝缘性能、强度、是否存在故障及故障所在位置等信息[2]。第三，直流电阻试验。这种电气试验的功能为：分析伴相间电阻平衡问题电力变压器的稳定性，以保障相关设备的运行安全。例如，某运维检修人员于电力变压器发生故障后，采用直流电阻试验分析变压器的故障状况，电气试验结果显示：故障后：系统低压侧直流电阻阻值分别为：15.46mΩ（a-b）、15.51mΩ（b-c）、15.40mΩ（c-a），低压侧相间不平衡度参数为0.71%；而中压侧试验结果则显示，直流电阻阻值为：52.86mΩ（Am-O）、249.00mΩ（Bm-O）、52.95mΩ（Cm-O），而中压侧不平衡度参数为165.84%。由上述电气试验结果可知：电力变压器的相间平衡问题发生于中压侧部分。
二、电力变压器的继电保护
电力变压器故障的危害在于：故障形成后，电力变压器电流、电压、电流与电压相位角等的变化，可能导致零部件受损，甚至干扰整个电力系统的正常运行。
继电保护是确保电力变压器使用功能、寿命的主要保护操作。电力变压器的继电保护原理为：电力变压器正常运行状态下，变压器的电压、电流参数（额定范围）均处于继电保护装置的预设参数范围内。而当电力变压器因某些原因出现异常故障时，电气量骤然升高，同时，电压参数、电流参数均迅速出现变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆继电保护装置可自主识别保护范围内变压器的运行状态，发现电气量异常（电流急剧升高等），并通过正确的动作，隔离故障，进而保障其他设备的安全及整个系统的顺利运行。
三、电力变压器故障及处理
电力变压器运行中的常见故障问题、处理方法如下：
（一）绕组故障及处理
电力变压器绕组故障的危害在于：一旦发生绕组故障，系统很容易产生接地问题或短路问题，进而影响设备的性能及运行安全。对于这类故障，其预防及处理需充分结合绕组故障的产生原因及危害进行。由于变压器的绕组故障多与线路短路有关，因此，在电力变压器的绕组故障排查及处理工作中，可按照如下流程进行处理：断开电源，逐一检查电力变压器各处线路的接线是否正确，并检查是否有异常接地现象，如有，则根据异常问题发生部位进行针对性处理；如经上述检查未发生异常，考虑通过绝缘试验等电气试验进行进一步分析和判断。
（二）油位故障及处理
通常情况下，电力变压器的油位处于一个相对恒定的范围内。在运行过程中，变压器油位的高低，主要与其运行状态有关。而当油位受到相关因素影响时，可产生油位故障（表现出油位异常升高或降低）。
对于上述故障，可按照如下流程进行处理：第一，结合实际判断电力变压器油位的异常类型。第二，根据异常类型判断结果采取不同的方法。如电压器油位异常升高，判断油位升高是否与运行环境温度变化有关。如温度检测结果提示运行温度为造成油位故障的原因，可通过温度调节措施，保障电力变压器的正常运行；如温度检测结果表明二者无关，进一步判断油位升高是否与呼吸管、油标管堵塞等问题有关。相反，如变压器油位的异常表现为下降，应判断故障原因是否为局部漏油。如上述原因得到证实，采取更换新零部件等方法，消除漏油问题。
（三）瓦斯保护故障及处理
瓦斯保护故障，即继电保护装置出现瓦斯信号动作。出现上述现象的原因主要包含以下几种：
第一，气体保护动作跳闸。导致气体保护动作跳闸的原因为：系统运行过程中，绝缘油飞溅、防爆门异常等因素可造成变压器油面下降速度过快，发生气体保护动作。此外，在电力变压器运行过程中，因变压器内部故障引发空气过速隔离，进而诱发继电保护装置的保护动作及跳闸。对于这类故障，正确的处理方法为：暂停电力变压器的运行，实施外部检查，通过对变压器防爆门、壳体及油面等是否异常的评估，分析故障的具体引发原因，并进行针对性修复[3]。例如，如经外部检查，确认电力变压器的瓦斯保护故障与防爆门不完整有关，针对防爆门进行修复处理后，重新进行测试，测试结果提示所采用维修处理方法有效后，方可投入运行。
第二，气体保护信号。在短路、电力变压器油温升高等因素的影响，可能形成气体保护信号作用，进而诱发装置的气体保护。对于由短路引发的故障，处理方法为：采集气体样本，并对其进行分析，如气体未燃烧，提示瓦斯保护故障与变压器内部空气异常侵入有关。相反，如气体为可燃气体（瓦斯），提示电力变压器内部存在故障，应于切断电源后，开展电气试验，以便确定正确的故障原因及处理方法。
结论：综上所述，电力变压器的电气试验及继电保护均具有十分重要的作用。为了避免因电力变压器故障造成系统运行不畅，或产生极大的经济损失，应充分发挥电气试验的作用，合理分析故障原因。此外，如继电保护装置出现故障，需立即结合故障特征、类型，分析继电保护装置异常的原因，并采取有针对性的手段，恢复继电保护装置的正常功能，以促使其对电力变压器产生良好的保护作用。
参考文献：
[1]张晓刚.电力变压器常见故障与继电保护方法探究[J].中国高新技术企业,2016,15(32):65-66.
[2]谢辉.试论电力变压器继电保护设计[J].黑龙江科技信息,2015,12(17):104-106.
论文作者:林清雄
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：故障论文; 电力变压器论文; 电气论文; 瓦斯论文; 异常论文; 变压器论文; 绕组论文; 《电力设备》2018年第27期论文;