电力变压器高压试验研究分析 |
| 2012-06-18 16:11 作者：潘 强 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑：GuiGu 【搜索试试】
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摘要：通过对电力变压器的简述和高压试验的简述，说明了电力变压器高压试验的重要性，并具体从温度和湿度、电压极性与泄漏电流关系、升压速度等几个因素分析对电力变压器高压试验影响，并对高压试验采取的安全措施和使用变压器的注意事项等进行具体的阐述。
关键词：电力变压器;高压试验;研究
中图分类号：TM41文献标识码：A文章编号：1671—7597（2012）0510
【《硅谷》杂志2012年5月刊文】
1、电力变压器简述
在电气设备中，电力变压器是一种将交流电压变成频率一致的一种或几种不同数值的重要设备。其原理是由一次绕组的交流电产生的交变磁通通过铁芯导磁，二次绕组就会产生感应电动势。
选择电力变压器时，要注意其额定容量等相关参数，空载损耗值越小，就会越节能。目前常用的电力变压器主要有干式变压器、非晶态合金铁芯变压器等。而非晶态合金铁芯变压器是目前最受欢迎的变压器之一，其节能效果较其他变压器相比，可减少75%的空载损耗值，既节能又环保，是不可缺少的电力设备。
为什么需要电力变压器呢？变压器主要应用于交流电压、电流等交换，主要是交流电流通入后产生磁通，进而产生感应电压。在输电的过程中，电力行业要减少输电线路的消耗，从而达到节约和最大的经济效益。因此，高电压远距离才会使输电线路的电流尽可能达到最小值。从安全角度和节约成本角度出发，电力变压器必须要走向输电行业的“征途”。当正常供电后，变压器还要负责“降压”，从而维护正常电力设备的运行，以免因电压过高造成设备事故。
2电气高压试验简述
为什么要进行电气高压试验呢？电气设备的绝缘性能是否良好，功能是否正常，直接关系到设备能否安全运行，因此要做相关的试验来确保电气设备的安全。许多电气设备都需要做高压试验，如开关、变压器、避雷器、传感器等。其中，对电力变压器的高压试验则是本文研究的重点。
局部放电试验是电气高压试验中的一种非破坏性试验，其原理就是将预激磁电压降到局部放电试验电压，变压器高压试验主要就是以Um为预激磁电压的局部放电试验。这种预激磁电压所激发的放电量不会持续太久，但是却使得变压器可以正常安全的运行。
变压器的高压试验有多种，如介质损耗和电容试验、直流泄漏电流试验、空载损耗和负载损耗试验、直流电阻试验等十余种。试验过程中需要用屏蔽的方法来进行，由于环境中的温度和湿度的问题会影响试验数据的准确性，因此屏蔽之后的试验数据才会更加准确。
3电力变压器高压试验影响因素分析
高压试验能否可行和数据准确程度与电力变压器的安全性息息相关，那么影响高压试验的因素有哪些呢？
3.1湿度和温度
3.1.1湿度
本文之前已经提到过，变压器的高压试验必须要在屏蔽的条件下进行。空气的湿度会影响试验数据的准确性。因为测量的数据不可能通过一次试验就可以结束，需要反复测验，拿出数据跟历史数据或标准数据做比较，空气的湿度越大，测量的结果就越不准确，因此湿度是影响高压试验的一个主要原因之一。
3.1.2温度
温度对试验的影响主要来自变压器的材料对温度的敏感度。由于变压器的材料是绝缘性的，温度越高绝缘性能就越差，导致绝缘电阻阻值降低。其原理如下：
1）分子和离子的无规则运动。分子的无规则运动的主要原因之一就是温度的影响，温度越高，分子运动越剧烈。同样作为微观角度的离子，在绝缘电阻中也会随着温度的升高而运动加快。电阻极性增大，阻值降低。
2）水分溶解。绝缘电阻中存在的水分将伴随着温度的升高而溶解电阻内部物质使其电阻变小。
一般情况下，绝缘电阻的阻值与温度成反比，这也就是为什么试验中需要屏蔽的原因。另外在试验中，要保持绝缘电阻的表面清洁，否则也会导致测量误差。还要注意的是，对于干变压器而言，其绝缘电阻的阻值在温度达到40度以前是与温度的变化是成正比的。
3.2电压极性与泄漏电流关系
根据变压器绕组的极性不同，电阻内水分含量的变化均有所不同。如果极性是正极，那么具备正电荷的水分子会受到排斥，从而导致水分减少，内部电流就会较少，流失的电流就会相对增多；如果极性是负极，水分会增多，内部电流通过就会增大。而这一切的源头就是变压器受潮。受潮的变压器所测量的电流数据是不准确的，因此高压试验最好选用新的变压器，从而可以得到准确的数据。
3.3升压速度
泄漏电流是受潮后通过的电流，泄漏电流的产生是与空气温度、湿度、电压、绝缘子表面的杂质等共同作用的结果。那么，升压速度到底对泄漏电流有没有影响？实际上，升压速度对泄漏电流是有一定影响的。经过大量的测量研究表明，泄漏电流的实际测量在升压速度的影响下和理论值会有一定的差别，尤其是在大容量的变压器中，这种差别会更加明显。
4高压试验采取的安全措施
4.1由专业人员负责
变压器的高压试验，安全问题必须放在首位，绝对不能麻痹大意，这样很容易造成人员伤亡。在试验中，必须要认真、正确对待，由专业人员负责连接电路和加压，必须避免因工作疏忽导致的设备事故和更严重的事故发生。
4.2做好准备工作
高压试验之前，必须要做好准备工作。严格按照程序和规定执行，四周准备好防护安全网，在网上贴上警告牌证明此地为高压场所，闲杂人等不准入内，并在安全网附近派专人把守，以免造成严重的后果。
4.3分工必须明确
进行试验时，必须需要两个以上的人互相配合，一个人是负责人，其余人负责配合工作，要做到合理分工，各司其职，同时要拥有非常强烈的安全防护意识，不能让不熟悉试验流程的人来担当工作，以免造成事故。各岗位的人负责工作之后，负责人要进行细致周到的检查工作，不能放过任何细节，如检查高压接线是否正确等。确定所有工作安全无误之后，再撤离安全网以外，所有人都必须保证撤离方可结束检查。
4.4试验设备的检查
试验的相关设备检查必须要认真仔细，如设备的容量、仪表的量程和开关、插头等；连接设备的连线要做好标记，以免发生接线错误。
4.5准备工作完成后合闸
当所有准备工作就绪后，总负责人需要发出明确的“合闸”指令后，由专门人员合上开关。
4.6试验过程中
试验过程中，所有参与者必须要全身心投入到试验中，不能马虎大意，不能放松心态，更不能交头接耳和若无其事。负责人要指挥协调，如遇突发事件可以冷静处理。
4.7试验结束后的清理和检查
试验结束后，要小心拆除安全网和各种设备线路，并仔细检查现场是否有未拆除的设备和其他安全隐患。
5高压试验变压器使用的注意事项
5.1接好线路
根据试验接好工作线路后，还要将变压器和操作系统外壳接地。同时高压绕组的尾端和测量绕组的尾端也要安全接地。
5.2升压过程
在调压器调到零后合上开关开始匀速升压，直到升到额定电压位置，同时注意观察仪表的指针位置和试验设备的现状。一旦有异常，立刻断电，再作检查。
6变压器铁芯必须接地
6.1变压器铁芯的作用
首先我们要了解变压器铁芯的作用。变压器铁芯的主要材料是硅钢，通过硅钢可以产生强大的电磁感应。变压器在交流电流下工作，其线圈里的交变电流产生的磁通通过铁芯产生感应电流，硅钢的作用就是拦截感应电流，以至于铁芯不会因为感应电流过大而出现发热的现象。
6.2铁芯接地
在高压试验中，必须要将铁芯接地，根据铁芯的工作原理，不难想象，如果不将铁芯接地就会有触电的可能。
7结束语
在任何试验中，安全永远是一个不可忽视的主题。而对于高压试验来说，由于需要工作人员亲自操作，便会涉及到更多的安全因素。这就需要参与到试验中的人员必须要清楚自己所负责的范畴和试验的目的，尽职尽责，安全为主，用心检查，提高测量精确度。试验总负责人要亲自指挥，分配有度，要将试验前的准备工作、设备检查工作、试验过程中的关键环节的控制以及试验结束后的现场清理工作做到最好，这样才能测到准确的数据，更深入了解变压器的问题，提高电气设备的可靠性。
参考文献：
[1]揭慧萍，变压器高压试验技术（9）变压器冲击合闸试验[J].大众用电，2011（8）.
[2]赵新国，高压试验变压器的故障及处理[J].电工技术，2007（7）.（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载）
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