变压器交流耐压试验异常分析及处理

第８卷第４期　２０１７年２月　黑龙江科学　ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＳＣＩＥＮＣＥ　Ｖｏｌ＿８　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１７　变压器交流耐压试验异常分析及处理　杨赵武，柳小东　（中国水利水电第十四工程局有限公司，昆明６５０００１）　摘要：本文从变压器交流耐压试验的实际案例入手对变压器交流耐压试验展开粗浅的分析，并进一步剖析了变压器异常原因的查　找方法与处理办法，以期确保变压器能够始终处在最佳的工况下运行。　关键词：变压器；交流耐压试验；变压器异常原因；异常处理　中图分类号：ＴＭ４０６　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７４—８６４６（２０１７）０４—０１５６—０２　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ＡＣ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ＹＡＮＧ　Ｚｈａｏ—ＷＵ，ＬＩＵ　Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ　（Ｔｈｅ　Ｆｏｕｒｔｅｅｎｔｈ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｃｈｉｎａ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ＡＣ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ＡＣ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｅｓｔ；Ａｂｎｏｒｍａｌ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　通过交流耐压试验能够有效发现变压器制造材料　存在的缺陷以及由于外在因素造成的绝缘缺陷，进而　及时解决缺陷并确保变压器质量，提高供电可靠性。　因此，在变压器投入使用前进行交流耐压试验十分　必要。　电压达到最小程度。　Ｃ　１　变压器交流耐压试验　１．１被测试变压器的基本参数　变压器型号：ＳＦＳＺ１０—２４００００／２２０；变压器额定电　ＶＦ。＿变频电源及控制箱；Ｔ一励磁变压器；Ｌ一电抗器；ＬＶ一　滤波器；Ｃ一分压器；Ｃｘ一被试品。　图１　交流耐压试验接线图　Ｆｉｇ．１　ＡＣ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｅｓｔ　ｗｉｒｉｎｇ　ｄｉａｇｒａｍ　压：（２２０±８×１．２５％）／１１７／３７　ｋＶ；变压器联结组别：　ＹＮｙｎ０ｄｌ　１。该变压器在出厂试验时，其高压侧中性点　的对地交流耐压值为２２０　ｋＶ，中压侧中性点的对地交　流耐压值为１４０　ｋＶ，低压绕组的对地交流耐压值为　８５　ｋＶ，且所有的耐压时间均为１　ｍｉｎ。　本文主要以某供电企业的变压器交流耐压试验为　例子，该供电企业采用变频串联谐振装置作为交流耐　压试验过程中的试验设备，具体参数如下：２２０　ｋＶ单　相交流电源作为试验电源；６块额定电压为３７　ｋＶ的　电抗器装置到变频串联装置之中，并将每一节电抗器　的额定电容量均设置为４０　ｋＶＡ；整合变频装置和试验　１．２试验原理及其试验仪器的基本参数　在现场试验过程中，因为传统的工频定频交流耐　压试验无法满足实际试验需求，所以在现场试验过程　中普遍采用变频谐波原理对电压电流进行补偿，从而　控制台且要将过流保护装置放在变频串联装置之中；　使用型号为ＹＤＣ一１０ＫＣＡ的励磁变压器在变压器交　流耐压试验中。结合我国电力行业的相关规定可知，　在对变压器进行交流耐压试验的过程中，试验时间１　ｍｉｎ，频率为４５　Ｈｚ～６５　Ｈｚ，所得耐压值不能小于变压　器出厂时耐压值的８０％。各参数具体估算如表１　所示。　大大降低现场施工对电源的实际需求以及试验设备的　容量需求，在试验过程中具体接线方法如图１所示。　根据电路原理可知，当串联谐振发生在试验回路时，试　验回路之中所需要的电流容量极小，所以，可在试验过　程中充分利用串联谐振来降低电流容量需求，使输出　１．３变压器交流耐压试验经过分析　在进行变压器交流耐压试验之前，必须要对变压　收稿日期：２０１６—１２—１０　器进行放气操作，同时确保变压器的铁心、夹件、外壳　接地等各项状态符合设置要求，方可进行变压器交流　耐压试验。　作者简介：杨赵武（１９８９一），男，本科，助理工程师；　柳小东（１９８９一），男，本科，助理工程师。　１５６　表１试验电流和频率估算值　Ｔａｂ．１　Ｅｓｔｉｍａｔｅｄ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ￣ｅｑｕｅｎｅｙ　在耐压试验以后还应该对直流泄露电流进行测量，可以　看到当电压加至２　ｋＶ时，相对应的泄漏达到了２３８　ｔｚＡ。　当电压加至６　ｋＶ时，相对应的泄漏则达到了１　０２４　Ａ，　之后试验装置也自动跳闸。而如若将电压加到４０　ｋＶ　一试验部位　位　盖　ＨＶ—ＭＶ，ＬＶ，Ｅ　１５　５００　Ｆ　６节　５０．６１　１６０　０．８３９　ＭＶ—ＨＶ，ＬＶ，Ｅ　２１　６３０　Ｆ　４节　５２．９３　１１２　０．８４２　ＬＶ—ＨＶ，ＭＶ，Ｅ　２２　９６０　Ｆ　４节　５１．４４　６８　０．５２６　对变压器的低压绕组进行交流耐压试验，若试验　所得数据值与计算值相同，且试验前后的绝缘电阻大　７：４　０００　ＭＱ，试验则算通过。对变压器中压绕组进行　交流耐压试验，将电压逐步升至１００　ｋＶ后逐渐归零，　若此时的试验装置没有发生跳闸问题，也没有出现异　常放电响声则再次进行试验。而将电压升高至１０　ｋＶ　以后将电压归零，可以发现１１０　ｋＶ侧绕组对地绝缘电　阻仅为２８　Ｍ　，而试验前的绝缘电阻值却大于４　０００　ＭＱ。　所以，为进一步判断变压器异常原因，找到故障发生的　部位，则继续对高压绕组进行交流耐压试验。高压绕　组交流耐压试验后期绝缘电阻值大于４　０００　Ｍｌｑ，　所以，还要继续对中压绕组进行耐压试验。若此时的　试验结果仍然与前一次的试验结果相同，则可以初步　断定变压器的异常情况是发生在变压器的中压绕　组Ｅ　２　变压器异常原因查找及处理分析　当气体绝缘与油间隙绝缘发生击穿时，其自身往　往具备一定的恢复性且击穿后的电压较为稳定不会出　现明显的电压值下降问题，但若固体绝缘发生击穿，那　么不仅其自身的绝缘性能不会恢复，还会完全丧失并　出现明显的电压值降低问题。本文所试验的变压器中　压绕组绝缘击穿恰恰符合固体绝缘击穿的基本特性，　所以，在对变压器中压绕组绝缘击穿部位进行判别时，　可侧重于固定绝缘部位的判断。为了能够更好地判别　变压器发生异常的原因所在，对变压器进行交流耐压　试验后还应额外增加试验项目。　通过对绝缘电阻的测量，可以清楚看到１　１０　ｋＶ侧　绕组的对地绝缘电阻仅为２８　ＭＱ，对中压测套管末屏　对中压绕组及外壳之间的绝缘电阻值进行测量可以发　现，此时的电阻值与耐压前的试验值并没有明显差别，　均大于１　０００　Ｍｆｔ。因此，可排除由套管主绝缘击穿这　一原因。选择将变压器的所有绕组短路接地这种方式　测量其铁心对地及夹件对地的绝缘电阻值，与耐压前　的电阻值相比此时的电阻值仍没有明显的差别，均大　于２　０００　Ｍｎ。所以，同样可以排除是因为变压器夹件　支撑件绝缘不好而引发的中压绕组丧失绝缘的情况。　此时的泄漏电流则达到１１　Ａ，可以断定变压器的固　体绝缘被击穿。　一般情况下只有套管引出线层压板被击穿，才会　导致中压绕组丧失绝缘。所以，变压器的固体绝缘击　穿部位应该就是套管引出线层压板。此时，变压器的　安装施工人员与厂家技术人员则可以采取打开变压器　中压升高座套引线接线手孑Ｌ的方法进行检查，发现套　管引线层压板出现异常，就可以对击穿部位进行进一　步的确认。更换全新的套管引出线层压板后，还应该　重新进行绝缘试验，如若此时所得试验结果的显示电　阻值与正常之间符合标准，那么就可以确定更换后的　套管引出线层压板是正常的。此外，还要对变压器进　行相关的抽真空、注油操作，并将变压器放置４８　ｈ以　后，再进行优化试验、交流耐压试验，确保各项试验结　果都能够满足实际需求，也就可以进一步表明该变压　器并不存在任何异常，可以正常进入到投产使用阶段。　３　结语　通过本文的粗浅阐述，希望进一步加深同行们对　交流耐压试验重要性的认识，从而让广大电气工作者　在投入使用变压器前都能够做好相应的交流耐压试　验，及时查处变压器存在的异常问题并予以解决，进而　使变压器始终处于最佳的运行状态之下。　参考文献：　［１］黎书耀，卢强．谐振装置在发电机交流耐压试验中的应用［Ｊ］．设　备管理与维修，２０１６，（ｓ１）：５５．　［２］张希琴．谐振在交流耐压试验中的应用［Ｊ］．长沙电力学院学报　（自然科学版），２００８，（０３）：４６—４８．　［３］陶健，姚利萍．大容量电气设备现场交流耐压试验装置的研制及　其应用［Ｊ］．供用电，２０１２，（０２）：３７．　［４］王秀丽，解观臣．工频交流耐压试验要求及试验结果分析与判断　［Ｊ］．内蒙古科技与经济，２０１１，（１９）：６８．　［５］王广宇．带架空线对１１０ｋＶ电缆进行交流耐压试验的探索［Ｊ］．科　技资讯，２００９，（２７）：６１—６３．　［６］赵鹏飞．关于工频交流耐压试验的分析［Ｊ］．电气制造，２００７，　（０９）：４１．　［７］陈庆祥．论使用谐振装置对大电机交流耐压试验的可行性［Ｊ］．黑　龙江电力，２００５，（０５）：１９．　［８］邱会有．工频交流耐压试验中的异常现象分析［Ｊ］．西部探矿工　程，２０ｏ５，（１２）：２３．　［９］刘鹏杰．工频交流耐压试验中的异常现象分析［Ｊ］．农村电气化，　２００３，（０３）：４＿４—４５．　１５７