变压器绝缘试验分析

[摘 要]本文主要就变压器的绝缘试验内容、方法和相关注意问题进行了详细的探索研究。？对变压器进行绝缘试验以考核该设备能否长期有效使用非常关键。本文在此提出了自己的观点。

[关键词]变压器； 绝缘试验； 安全保障；

中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0319-01

一、前言

作为电力系统中的重要设备，变压器在实际应用中的地位不言而喻。研究其绝缘试验，能够更好地掌握其在应用中的绝缘情况，从而有效保证变压器的整体应用效果。本文从概述变压器绝缘试验相关内容着手本课题的研究。

二、概述

随着电力工业的飞速发展，系统电压等级逐步提高，电气设备的绝缘强度、过电压的限制水平对系统安全经济运行的影响日益突出。据统计，高压电网的各种故障多是由于高压电气设备绝缘的损坏所致，因此了解设备绝缘特性，掌握绝缘状况，不断提高电气设备绝缘水平是电力系统安全经济运行的根本保证。

作为电力系统的主要设备变压器在运行中保持良好的绝缘是十分重要和必要的，为了保证变压器的绝缘水平，从变压器的制造开始，要进行一系列绝缘测试。这些测试包括：在制造时对原材料的绝缘试验、制造过程的中间试验、产品的定性及出厂试验、在使用现场安装后的交接试验、使用中为维护运行而进行的绝缘预防性试验等。其中变压器的交接试验和预防性试验是两类最重要的试验，其中交接试验不仅对变压器的整体绝缘情况有个判断。也为以后运行过程中的预防性试验提供了基础性的参考资料。所以基建人员一定要特别重视基建过程中交接试验的准确性和真实性。同时要清楚交接试验中变压器的绝缘试验内容和原理。

三、绝缘试验内容

1.绕组直流电阻试验

该项试验能检测绕组纵绝缘情况，且检测比较具体，比如绕组材料的优劣、绕组导线间及引线间焊接的结合度，绕组匝间有无短路或内部断股，引线与套管连接是否紧密，接触有无不良等缺点。测量方法多采用电桥法，测量时绕组温度与外界温度差要小于3℃，绕组温度取顶层油温。三相变压器要对每一相绕组的直流电阻进行检验，查看三相绕组直流电阻是否平衡，同时测量时将非测试绕组接地，减少误差。有分接绕组也要测量各分接直流电阻。实践中，各相绕组间的阻值以及与他次试验相比会有细微差别，差别率应满足国家标准的要求。

2.绝缘电阻试验

绝缘电阻试验是一种非破坏性的试验。测量时采用固定输出电压的方式，测试应当不间断完成，如有中断则应重新测量。因绝缘电阻值与绝缘材料、体积有关，在不同时刻也会有微差，所以还要测试吸收比和极化指数，以判断高压电力变压器与其他机电设备绝缘体之间的磨损程度，发现诸如贯穿性短路、引线接壳、瓷套裂隙等绝缘性能的问题。与他次实验进行比较时，应将绝缘电阻的温度统一换算，但吸收比和极化指数不用换算。

3.介质损耗因数试验

测量介质损耗因数正切值是国家试验标准里明确规定要进行试验检测的内容之一。该项试验与试验电压及试品尺寸无关，能检验出变压器绝缘是否受潮，内部是否有气泡，绕组有无油污以及小体积设备的贯通情况等问题。使用仪器主要是数字式交流电桥和介质测量专用仪器，测量部位与绝缘电阻和泄漏电流相同。试验过程中最好分时加压，记录不同电压下介质损耗因数正切值的变化。该项试验受电源频率、变压器油温及套管影响较大，因此，试验电源频率偏差应小于5%，对变压器油及套管进行单独测量。

4.泄漏电流试验

测试泄漏电流采用的试验电压较高，读取1分钟的数值即可。该试验对绕组和套管的缺陷比较敏感，测量结果相比测绝缘电阻要更准确。同时试验时采用微安表，可随时观察绝缘状况，比兆欧表的测量要合理。通过测量泄漏电流能使尚未贯通的集中性缺陷暴露出来，也可以分析绝缘问题部位，比如瓷套管或者支架有无裂纹。

5.外施交流耐压试验

外施交流耐压试验主要检验变压器的主绝缘问题，如绕组受污、受潮、松动，引线距离不够及绕组出现裂隙等等。试验时变压器铁芯及外壳接地，绕组端子接火线，非被试绕组的端子接地。试验电压用电容分压器测量，电压达到标准后稳定维持60s，并迅速降到三分之一的试验电压，再切断电源。此项试验要在绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目试验合格后进行。

6.空载损耗和空载电流试验

空载损耗和空载电流试验能检测铁芯磁路中的局部或者整体缺陷，比如铁芯短路、接缝过大、铁芯材料及厚度缺陷及绕组匝间短路等。根据变压器绝缘试验前后测量的空载损耗比较，来判断绕组是否存在匝间短路问题。该项试验利用同步发电机，从低电压绕组施加额定电压，其他绕组开路，如果绕组带有分接，则开关处于主分接位置。

7.雷电冲击试验

雷电冲击试验是为确保变压器能够承受相当程度的大气过电压，具有足够的冲击绝缘强度而进行的。该试验的电压由冲击电压发生器产生，如果需要的电压要求高，应该选择多级冲击电压发生器，试验冲击波应该是标准雷电冲击全波。实践中变压器内部或外部装了限制传递瞬变过电压用的非线性元件或避雷器，再加上绕组电感小，这种标准的波形难以达到，可以允许试验结果有一定的偏差。

四、变压器绝缘试验的方法及注意问题

1.变压器绝缘试验加压方式分析

（一）在作高压耐压试验时，如工频耐压、冲击试验，必须注意在试验前的规定要求。产品要有停放时间的考核、所有放气塞放气的步骤、必要的附件要装上。低电压考核的项目都要合格。如绝缘电阻、吸收比或极化指数、介质损失角等，分接开关位于规定的位置。

（二）工频耐压作全绝缘变压器工频耐压或绝缘变压器中点工频耐压的加压方式与空载试验加压方式相同，逐步升压与逐步降低。在工频耐压值的三分之一以下可合闸与分闸。因被试变压器相当于一个电容，故要防止励磁现象，尤其同期发电机时更要注意。

（三）冲击试验包括全波雷电冲击，截波雷电冲击与操作波冲击试验，先调好规定的电压波形与幅值后对变压器施加全冲击试验电压。冲击电压发生器的主电容要足够大，否则无法调出规定的波形。在作中点冲击试验时，可将多级的冲击电压发生器改变接法，将几级并联，这样可增大主电容，易于满足规定的波形。在作操作波冲击时要注意剩磁对操作波冲击的波形的影响。并要设法使操作波相间试验电压等于对地试验电压的1.5倍。做完操作波冲击试验后还要注意消除铁心中剩磁。从以上各种试验的加压方式可知，多数加工频电压的试验项目都是零起升压，逐步降压。但变压器要能承受住全电压冲击合闸的要求，这对特高压变压器而言，在绝缘设计时必须计及这一运行上的要求。

2.高压试验程序

（一）工作态度做高压试验必须严肃、认真、精力集中。高压操作者的手不要离开跳闸按钮，注意监视电表及现场，不得擅离职守。试验时，不得谈笑或进行其他工作，假若要讨论问题，应先跳闸，暂停试验后再进行。

（二）呼叫口令：在进行几项重要操作时，操作者分别呼叫“高压合闸”、“放电”、“去掉接地杆”等口令，当监护人同意并重复上述口令后，方能进行具体操作。

（三）操作步骤：试验升压时，必须从零均匀缓慢地升压；做完试验，应使调压器退回零位。当试品放电、击穿或加压过程中出现异常现象，应立即跳闸，随即将调压器退回零位。当电气设备进行耐压试验时，若试验正常，试验完毕应先将调压器退回零位后再跳闸。

五、结束语

通过对变压器绝缘试验的相关研究，我们可以发现，变压器的重要性及关键点对其绝缘性能有着较高要求，有关人员应该从变压器绝缘要求的实际出发，在分析其绝缘特点的同时，制定最为符合实际的相对应实施策略。

参考文献

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