探析电力变压器的高压试验方法

探析电力变压器的高压试验方法

摘要：变压器作为电力系统重要组成部分，对电力系统安全运行起着至关重要的作用。因此，必须对变压器进行高压试验，以对变压器结缘性能及功能进行检查，以提高变压器运行的安全性。下文笔者结合实际工作经验，首先分析了电力变压器高压试验影响因素，然后介绍了电力变压器高压试验的内容，最后阐述了电力变压器高压试验的安全设计方法。

关键词：电力变压器；高压试验；方法 引言

电力是现代社会生产与日常生活的重要能源，保证其安全正常的运行是电力系统最重要的工作之一。目前，国内在电力变压器高压试验中尚存在一定的弊端与问题，尤其是在试验结果的精确性、可靠性方面仍需进一步改进，下文就电力变压器的高压试验方法展开探讨。

1.电力变压器概述

电力变压器是一种重要电力设备，它能够将电流电压调成不同频率以满足电力供应需要。电力变压器的选择要注意参考其各项指标参数，越合适型号的变压器就越经济实用。目前，最普遍实用的是非晶态合金铁芯变压器，同其他同类产品相比，它具有更好的节能、环保功能。同时，交流电流流经变压器后，后者会产生磁通，从而生成感应电压。在输电过程中，会出现电流损耗的情况，且输电电流约高损失越大。为保证输电功率不发生变化，提高输电电压、降低输电流能够有效减少输电过程中的电量损失。这就是变压器的重要作用，同时电力在输送到目的地之后，还需借助其将电压减低下来，避免高压电流对用电设备的伤害。

2.电力变压器高压试验影响因素

2.1湿度和温度

2.1.1湿度

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。

2.1.2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。

2.2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。

3.电力变压器高压试验的内容

3.1绝缘电阻的测量

在电力变压器高压试验中，绝缘电阻的测量是最为方便、简单的预防性试验。在变压器的绝缘电阻的测量中，绝缘的整体受潮程度、过热老化程度、污秽情况等都可以同绝缘电阻的大小反映出来。以1台高压测电压110KV、容量31500KVA变压器的绝缘电阻测量为例，绝缘的吸收比与温度变化有着密切的联系，当温度达到35℃以上时，干燥绝缘的吸收比达到极限后开始下降，而受潮绝缘的吸收比则会发生不规则的变化情况。因此，在变压器的绝缘电阻测量中，一定要合理控制实验室的温度，以保证绝缘吸收比实测值的真实性。

3.2泄露电流的测量

在电力变压器泄露电流的测量中，主要使用数显泄露电流的测试仪进行测量，其额定工作电压一般在2.5KV以下，明显低于变压器的额定工作电压。如果使用直流兆欧表无法满足试验中对于电压的要求，可以采取加直流高压的试验方法，以确保变压器泄露电流的测量结果的精确性。在高一情况下，如果变压器的泄露电流明显高于低压情况下的电流，则表明变压器的高压绝缘电阻小于低压绝缘电阻，即变压器本身存在质量缺陷，防泄漏功能也无法满足使用要求。

3.3局部放电试验

电力变压器的局部放电试验室常见的“非破坏性”试验项目，试验方法主要有：

（1）以工频耐压作为预激磁电压，降至局部放电试验电压，持续时间10～15min后，测量局部放电；

（2）以模拟运行中的过电压作为预激磁电压，降至局部放电试验电压，持

续1～1.5h，测量局部放电量。第2种试验方法可以测量变压器在长期工作电压下，是否出现局部放电量现象，以保证电力变压器在应用中的安全运行。另外，在电力变压器的局部放电试验中，绝缘结构设计，绝缘介质的承受场强、带电与接地电极表面场、绝缘件加工与工艺处理等都要局部放电量小于规定值来考虑，而不是以主、纵绝缘是否放电为主要依据。

3.4变压比测量

电力变压器的变压比测量方法主要有：双电压表法、变压比电桥法等，其中电压比电桥法是现场试验中常用的方法，其主要具有以下优点：不受电源稳定程度的限制；准确性和灵敏度高；误差可以直读；试验电压可以调整，比较安全。在电力变压器的变压比试验中，还可以同步完成连写组别的试验，而结线组别相同则是变压器并联运行的基本条件之一。所以，判断电力变压器的接线组别也是高压试验中不可缺少的一项。常用的试验方法有：交流电压表法，相位法发、变压比电桥法、直流感应法、组别表法等。组别表是一种常见的试验电力变压器组别、相序、极性的专用仪表，该表具有使用简便、反映直观、指示正确等优点。

3.5介质损耗因数测试

在电力变压器的高压试验中，介质损耗因数测试是基本的绝缘预防性试验项目之一，其主要试验目的是根据介质损耗因数的大小，判断变压器的绝缘性能。在变压器正常运转状态下，介质损耗因数的变化与绝缘损耗的大小有着密切的联系。在试验过程中，试验人员可以通过相关结果，掌握变压器绝缘的整体受潮与劣化变质程度，从而得出精确的试验结果。在电力变压器的介质损耗因数测试中，其结果明显优于绝缘电阻测量与泄漏电流测试，主要是因为测试过程中，与试验电压和设备大小等因素的关联性较小，试验人员可以准确地判断变压器的绝缘变化情况。

4.电力变压器高压试验的安全设计方法

4.1防止感应电压与放电反击

在电力变压器高压试验中，在试验设备与其他设备之间必须采取有效的防止感应电压的措施，通常是将试验设备与其他仪器、设备进行短接，并可靠接地，实验室中闲置的各种电容设备也要按照要求进行短路接地。由于电力变压器高压试验是在一个封闭的六面屏蔽体环境中进行，在试验过程中有可能出现瞬间放电的现象，所以，对于试验中的高压电缆必须加金属管保护，并且埋地敷设。一般情况下，金属保护管的长度应>15m，并且每隔5m与接地极进行连接，从而严格控制放电反击现象的发生机率。

4.2可靠的接地

在电力变压器高压试验中，必须保证实验室的接地系统良好，接地电阻一般需要在0.5Ω以下，从而保障试验设备与试验人员的安全。在具备良好接地条件

的情况下，还应将实验室视为一个特殊的等电位体，实验室中所有金属仪器、设备的外壳都要保持良好接地，特别是在变压器与试验设备之间必须有可靠、安全、稳定的金属性连接。在高压试验中，应明确标注接地点的位置，以防在试验中出现人员触电的现象。

4.3防火、防爆

在电力变压器高压试验中，必须严防变压器在运行中发生过载或短路的现象，特别要注意绝缘材料，绝缘油等因高温、电火花作用等因素，而产生分解、膨胀、以致气化，导致变压器内部的压力急剧增加，有可能引起变压器外壳爆炸使大量绝缘油喷出燃烧，油流又会进一步扩大火灾的危险。因此，在电力变压器的高压试验过程中，必须注重对于安全问题的防范，以保证试验的安全性。

4.4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。

5.结束语

在对电力变压器进行高压试验的过程中一定要高度的重视细节，对环境湿度、高压连线、剩余电荷等方面的影响，也要给予重视，掌握它们产生影响的机理；同时要熟悉掌握各类试验方法，对实验结果进行精确的测量，保证设备的可靠运行。

参考文献：

[1]变电所高压试验要求[J],工业安全与环保,2011(10).

[2]揭慧萍,变压器高压试验技术[J],大众用电,2011(08).