變壓器交流耐壓試驗異常分析及處理

主要對變壓器中的變頻串聯諧振的工作原理進行介紹，根據變壓器交流耐壓試驗中的異常原因進行分析，以變壓器受潮為例，對固體的擊穿原理進行探討，并給出合理的解決意見。  
通過對變壓器進行交流耐壓試驗，能夠及時的發現變壓器制造過程中其制作材料中所存在的問題，還能夠驗證變壓器是否由于長時間的放置或者運輸、安裝不當等原因而使得其絕緣性能降低，所以說在變壓器的正常使用之前對其進行交流耐壓試驗是非常重要的。  
1關于變壓器交流耐壓試驗  
1.1變壓器的參數指標  
變壓器型號為SFSZ10—240000/220，此變壓器的額定電壓為（220±10×1.3%）kV，變壓器的聯結組別為Ynyn0D11，以上是該變壓器的具體參數。在此變壓器的出廠試驗中對此變壓器的對地交流顯示其在高壓側中性點耐壓達到220kV，中壓測中性點的耐壓值為150kV，低壓繞組的耐壓值為90kV，在出廠試驗的中耐壓時間均保持為2min。  
1.2變壓器交流耐壓試驗的原理  
在對變壓器進行交流耐壓試驗的過程中，測試使用的電壓等級較大，過去所使用的工頻定額交流耐壓不符合變壓器交流耐壓試驗的相關條件，所以在試驗中主要通過變頻諧振的有關方法實現對電壓的補償，由此而降低了在對變壓器的交流耐壓試驗中對于電源的需求。  
根據電路原理中的相關知識我們可以知道，在對變壓器的交流耐壓試驗時發生串聯的過程中，能夠使得試驗過程將電源容量的需求降到低，也能夠使得勵磁變壓器的輸出電壓能夠被下降到小的程度。  
對變壓器進行交流耐壓試驗的過程中主要采用的就是變頻串聯諧振這一裝置，變壓器交流耐壓試驗所使用的電流為220V的交流電源，在變頻串聯裝置中共有6塊額定電壓為38KV的電抗器，每節電抗器的額定容量均為40KVA，并且將試驗所使用的變頻裝置與對變壓器進行交流耐壓試驗的控制臺整合為一個整體，并且在變頻串聯裝置中設有過流保護裝置；在變壓器的交流耐壓試驗中使用的勵磁變壓器為YDC—10KVA，通過電容分段器對勵磁變壓器的電壓進行測量。根據我國電力行業的有關規定，對變壓器交流耐壓試驗中變壓器的耐壓值應能夠達到變壓器出廠耐壓值的80%以上，要求變壓器的頻率為（55±10）HZ，試驗時間通常保持在2min。在對變壓器進行交流耐壓試驗的過程中要保證對變壓器的電壓保護值不小于試驗值的1.1倍。  
1.3變壓器交流耐壓試驗的過程  
在對變壓器進行交流耐壓試驗之前要保證變壓器完成放氣操作，并保證變壓器的鐵芯、夾件的接地已經完成；（1）試驗過程中*步操作就是要對變壓器的低壓繞組進行交流耐壓的相關試驗，如果在試驗中所測得的數據與理論值相符，而且試驗的過程中變壓器的絕緣電阻不小于5000MΩ，則表示變壓器的低壓繞組符合要求。（2）對變壓器的中壓繞組進行相關的交流耐壓試驗，此時要將變壓器的測試電壓上升為110kV，如果在切斷電源將變壓器的下降為0的過程中沒有出現跳閘以及異常放電的情況，就要再次對變壓器進行交流耐壓試驗，將試驗電壓緩慢的提高為20kV，此時若勵磁電流的增加異常迅速，之后對變壓器進行絕緣電阻的測試發現其電阻為30MΩ，但是在此項試驗之前變壓器的絕緣電阻值為4000MΩ。（3）對變壓器進行高壓繞組的交流耐壓的相關試驗，發現試驗結果為正常。通過對變壓器的三次測試發現，變壓器的中壓側的繞組絕緣存在問題。  
2變壓器中壓側繞組絕緣問題原因分析  
外絕緣、主絕緣以及繞組的對地支撐部分是組成變壓器中壓繞組絕緣的核心部件。在變壓器的氣體絕緣擊穿中其能夠實現自我恢復，而且這類的擊穿電壓通常都是比較穩定的，一般不會有電壓值驟降的狀況出現，但是在變壓器的固體絕緣設備被擊穿的情況下，變壓器自身的絕緣性能就會喪失，不能夠進行自我修復，所以說在對變壓器的中壓繞組的檢測中要充分考慮固體絕緣中存在的問題。為了能夠找出變壓器絕緣異常的根本原因，在對變壓器進行交流耐壓試驗之后再對其進行其它的試驗，在對變壓器的絕緣電阻進行測量的過程中其絕緣電阻值測試結果為30MΩ，對變壓器套管等部位的絕緣阻值測量結果均在2000MΩ以上，所以說該變壓器絕緣電阻不是由于套管擊穿產生的，通過測量對鐵芯以及夾件對地的絕緣電阻進行測量結果也均顯示正常；在對變壓器進行耐壓試驗之后對其泄漏電流進行測量，發現在變壓器電壓為4kV的時候變壓器直流泄露值為400μA，繼續加大電壓為6kV后發現變壓器的泄露電流為1200μA，之后變壓器出現了跳閘的現象；在變壓器進行耐壓試驗的過程中測試電壓為40kV，而變壓器的泄露電流值經測量顯示為20μA，所以變壓器中壓側繞組絕緣的問題主要是由固體絕緣被擊穿所引起的。  
在對變壓器的中壓繞組絕緣功能的失效的原因調查中發現，主要是由于其中的固體絕緣以及套管的壓板問題所引起的，由此可以判斷在該變壓器的中套管的引出線層壓板被擊穿而使得變壓器的中壓繞組絕緣功能喪失。通過變壓器生產廠家的檢測發現，變壓器中的套管引線的層壓板存在問題，經過對層壓板的的分別測試之后發現變壓器中壓繞組絕緣失效的主要原因就是層壓板的絕緣性能喪失所引起的，通過對層壓板的觀察發現其有受潮現象，由此而導致層壓板的導電能力加強，進而出現放電，層壓板被擊穿的現象。  
在對變壓器的層壓板完成更換工作之后，再對變壓器進行絕緣試驗，試驗結果顯示變壓器的中壓繞組的電阻值為6000MΩ，由此確定更換成功。之后再對變壓器進行抽真空、注油等相關操作，在對變壓器進行48h的放置之后，經檢測顯示變壓器的油化試驗符合行業標準，此時再次對變壓器的中壓側進行化指數和交流耐壓的相關試驗，變壓器的化指數達標，耐壓試驗泄露直流電流為5μA，此時該變壓器的問題已經全部排除。變壓器在經過驗收檢查合格之后，開始正常運行使用，該變壓器通過全面的交流耐壓試驗檢查發現一切正常，所以說此變壓器的問題根源就是變壓器中套管引線層壓板的質量不達標而導致變壓器出現測試結果異常。