(柳州正宜电气设备有限责任公司545025)
摘要:电力变压器作为电力系统的一种常见电气设备,其缘性能与功能的良好直接影响着电力变压器的安全运行效率。为了保证电气设备的安全,通常需要进行高压试验。本文主要从电力变压器高压试验角度出发,详细阐述了高压试验条件与方法,进而论述了电力变压器高压试验内容,并提出了电力变压器高压试验安全设计策略,旨在保障试验的正常进行。
关键词:电力变压器;高压试验;设计
针对电力变压器试验方法而言,当前主要有四种:一是油中溶解气体色谱分析法,二是绝缘油试验法,三是套管绝缘试验法,四是绕组试验法。从整体上来看,主要包含交接与预防性试验,基于绝缘材料失效、工艺质量不达标等条件下,在试验中易诱发安全事件,尤其是在电力变压器高压试验中,极其容易造成结论错误,影响工作进度。基于此,笔者综合自身多年来时间经验,从安全角度出发,探究电力变压器高压试验安全设计方法。
1电力变压器高压试验的条件、方法
电力变压器高压试验的基本条件为:(l)严格控制试验室的周围环境与温度,最高温度为40℃,最低温度为-20℃;(2)当试验室中空气温度为25-30℃时,应将相对湿度控制在85%以下;(3)在电力变压器的试验室安装中,应注意控制试验室的环境,严格控制影响变压器绝缘性能的气体、污垢、化学性积尘等;(4)在电力变压器高压试验中,应在电压升高过程提供足够的保护电阻,严防在超过试验规定的高压状态下断合变压器;(5)在变压器高压试验中,应严格控制额定容量与电压,并且保证其充分散热。
电力变压器高压试验的方法为:(I)按照电力变压器的接线原理图进行引线的连接,并且保证变压器与控制箱接地的安全性、可靠性;(2)在电力变压器高压试验前,认真检查各部分接线的接触是否良好,并且检查控制箱中的调压器是否调整到“零”位;(3)在电力变压器接通电源后,绿色指示灯点亮后,可以按下启动按钮,红色指示灯亮后,等待升压;(4)试验人员顺时针、匀速旋转控制箱中调压器的手柄,缓慢进行升压,并且密切观察仪表的指示变化及试品运转情况;(5)电力变压器高压试验完成后,迅速将电压调整至零位,并且按下停止按钮和切断电源,解开试验中连接的引线。
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。
2电力变压器高压试验的内容
为了保证电力变压器高压试验结果的精确性、真实性,必须严格按照相关规定,合理选取试验内容。电力变压器高压试验的内容主要包括:绝缘电阻的测量、泄露电流的测量、介质损耗因数测试、交流耐高压试验等。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
2.5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。
3电力变压器高压试验安全设计对策
3.1放电反击与感应电压控制效果颇佳
在电力变压器高压试验过程中,必须要引进先进试验设备,避免出现感应电压。具体来讲,可将试验设备与其他设备进行短路接地,基于屏蔽体环境下,保护高压电缆,设置金属管并埋地敷设,避免出现瞬间放电现象。一般金属保护管长度要在15m以上,且要连接接地极,有助于降低放电反击发生率。
3.2接地可靠
为了确保实验室接地系统的良好,接地电阻必须<0.5Ω。在接地条件允许下,以实验室为等电位体,确保设备、金属仪器外壳接地良好,变压器与试验设备必须要进行金属性连接,对接地点位置予以标识,可避免人员触电现象的发生。
3.3防爆与防火控制
在电力变压器高压试验过程中,为了降低过载、短路现象发生率,必须要控制绝缘材料、实验室环境、电火花作用等因素,避免变压器内部压力出现急剧增长,可消除变压器外壳爆炸事件。
4结语
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。一定要选取合理的试验条件、方法与内容,并且注重试验过程中的安全设计,以保证试验操作的顺利进行,获取相应的实验数据,进而科学判定变压器的综合性能。