电力变压器高压试验研究

电力变压器高压试验研究

薄霖

（国网太原供电公司山西太原030009）

摘要：近年来，随着我国经济、科技水平的不断提升以及社会发展的飞速发展，我国的电力投入和电力需求也在持续增加。电力变压器作为电力系统中常用到的电气设备,是变电所和发电厂的主要设备之一，对发电、供电和用电都至关重要。对电力变压器进行高压试验是为了保证变电器安全运行的重要手段。以电力变压器的工作原理为出发点，研究探讨对电力变压器进行高压试验技术的试验条件、试验方法和试验内容，分析其可行性，并为如何安全、有效地对电力变压器进行高压试验提出合理化建议。

关键词：电力；变压器；高压试验

在电力变压器的高压试验中，为保证其经济性与合理性，须注重试验条件、方法、内容、安全设计等相关问题的研究，才能获取真实、准确的相关数据，合理判定电力变压器的综合性能。目前，国内在电力变压器高压试验中尚存在一定的弊端，尤其在试验结果的精确性、可靠性方面仍需进一步改进。

1.电力变压器简述

电力变压器在电力系统中应用广泛，是将交流电压转变为频率一致的一种或多种不同数值电压的电气设备，通过调整电流电压以满足电力供应需求。在电力系统中应用电力变压器，应综合考虑其额定容量等参数值，保证其所选择型号适用性较好。当前，非晶态合金铁心变压器应用较为广泛，其节能性、环保性能突出。在电力系统输电中存在着电能损耗问题，如输电电流越大，则其损耗越高。通过应用电力变压器，进行电压升压后传输电能，其线路损耗较低，电能传输经济性较好。在到达远距离目的地时，通过变压器降压，以满足用户需求。由此可以看出，电力变压器属于电力系统的重要部件，承担着电能转换等功能。为保障电力变压器质量及可靠性，需要进行电力变压器高压试验。

2.电力变压器高压试验条件

在进行电力变压器高压试验时，应合理控制其试验条件，保证试验过程规范、安全，其高压试验条件为：

①选择合理的试验温度，其最高温度不能超出40℃，最低温度不能低于-20℃。

②试验温度多选择在25℃-30℃，相对湿度控制在85%以下。

③严格控制试验现场环境，控制影响电力变压器绝缘性能的化学性积尘、污垢、气体等因素。

④为保障被试品的安全，应在高压回路中串联限流电阻，禁止在超出试验规定的高压状态下进行电力变压器断合操作。

⑤在电力变压器高压试验中，应确保其散热充分。

3.电力变压器高压试验影响因素分析

3.1湿度和温度

空气的湿度会影响试验数据的准确性。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。

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。

4.电力变压器高压试验方法

在进行电力变压器高压试验时，为了确保试验效果的规范化和准确性，必须采取科学合理、有效的试验方法。电力变压器高压试验的基本流程主要包括以下内容：

①常规试验

按照相关试验仪器的接线原理进行接线，接线完成之后由相关责任人进行全面细致的检查，保证接线的安全性和准确性；接通电源，按照相关试验仪器的操作方法进行试验操作，并记录试验数据。试验完成后关掉试验仪器，并切断试验电源。

②交流耐压试验

首先应该按照相关接线原理图来进行接线，接线完成之后由相关责任人进行全面细致的检查，保证接线的安全性和准确性；其次应该对控制箱中调压器的规范度进行检查，保证其调到“零”位，并检查电力变压器与控制箱对接线的接触是否良好；再次，当电力变压器电源接通后，亮起绿色指示灯时，试验人员就按下启动按钮，在红色指示灯亮起之后等待升压。在升压过程中，试验人员必须严格按照顺时针方向匀速旋转控制箱中的调节器，保证升压缓慢进行。在升压的过程中，还要密切关注相关仪表的变化情况和调压器运转情况；最后，当电力变压器高压试验完成后，试验人员必须迅速将电压调为“零”位，按下停止按钮后立即切断电源，最后不要忘了将电力变压器与控制箱的引线解开，清除掉一切安全隐患。

5.电力变压器高压试验的安全设计

在电力变压器高压试验中，由于所需的试验电压较大，如果不能采取有效的安全设计方法，将直接关系到试验结果的准确度以及试验人员的安全。

5.1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。在高压试验中，要根据试验要求设置专用的短路接地井、接地系统，对于试验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室在屏蔽体环境中进行，试验过程中可能出现瞬间放电的现象，所以对于实验室中的高压电缆必须加金属管保护，并且埋地敷设。

5.2可靠接地

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，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，特别是在变电器与试验设备之间必须有可靠、安全、稳定的金属性连接。在高压试验室中，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。

5.3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，引起变压器外壳爆炸使大量绝缘油喷出燃烧，从而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，必须注重对安全问题的防范，以保证试验的安全性。

结语

电力变压器作为电气设备，其在电力系统中发挥着重要现实作用。为保障电力变压器运行质量及可靠性，需要对电力变压器进行高压试验。从电力变压器高压试验条件、方法、内容及安全设计方面等方面综合探究电力变压器的高压试验。为保障试验准确性与可靠性，应合理控制高压试验条件，严格按照规范要求进行操作，通过对变压器绝缘电阻、局部放电、泄漏电流、变压比等测量，实现试验目标，保障电力变压器性能。

参考文献

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