摘要：变压器是保障电力系统输变电安全运行的重要电气设备，目前随着输电、变电能力的不断提高，电压等级也在不断提高，变压器的可靠运行及故障诊断处理就显得愈发重要。对于电力系统而言，在其正常工作过程中，需要重视对变压器的检修，这是保障变压器工作质量、优化系统运行安全的重要举措。为此，该文重点针对检修以及试验过程中遇到的众多问题进行分析，并在此基础上探寻相关处理方法，希望能够对有关工作的开展提供借鉴帮助。
关键词：高压试验;变压器试验;故障问题;处理对策
现如今，在人们的生活工作中，处处都需要用电，因而电力成为了社会发展过程中必不可少的一种资源。在这一背景下，电力企业为了能够获得更为广阔的发展空间，必须要对电力系统进行优化处理，由于现在用电需求量非常大，电力系统在工作过程中，不仅要实现供电的目的，在供电质量方面也需要满足人们的正常工作以及生活。如果电力系统长时间处于高负荷的状态中，变压器损坏问题可能会经常发生。而一旦变压器出现问题，则会直接导致供电传输工作受到较大阻碍。为了能够排除故障隐患，需要借助高压试验进行详细检测，从而顺利找到变压器遇到的问题，同时还要根据故障情况进行相应的处理，有效保障变压器维持正常的工作状态，促进经济效益的增长。
1局部放电在线监测技术的相关发展
以变压器设备为主要研究对象进行相关探究，国内以及国外学者对变压器的局部放电监测情况展开了有关探讨。在2008年时，德国相关学者发表了一篇报道，在报道中他们借助超声波以及特高频传感器进行联合监测，从而获取到了关于局部放电关键技术相关结论。在研究过程中，学者在超声波的帮助下实现对局部放电的监测，在这一过程中会出现一些噪声，学者对于噪声产生的原因进行了有关讨论，与此同时，学者以相关信号为依据进行了算法研究，利用对应的算法从而明确放电位置，在这一过程中，针对多种算法进行了对比分析，并且得到了最合适的算法。与国外局部放电在线监测技术的发展情况相比，我国在这一方面的发展时间较短，在20世纪70年代左右，我国在该领域才开始着手进行研究。上海交通大学研发了具有高速长时间采样宽带吸引的局放监测仪，通过对电气设备长期监测判断绝缘损坏情况[1]。
2高压试验中变压器局部放电研究
通过对变压器的构造进行分析可以发现，其内部结构较为复杂，之所以会引起局部放电情况，主要源于以下两方面原因：第一，变压器在生产、运输以及安装等环节可能会出现绝缘异常的情况；第二，在变压器运行过程中，随着其使用时间的不断增加，绝缘性能也会出现一定程度的下降，这是引发局部放电的主要因素。而长时间的局部放电又会加剧绝缘损坏程度，久而久之便会陷入恶性循环之中，最终致使绝缘性能完全消失。因此，在对局部放电情况进行检测时，检测难度会有所增加。通过相关调查可以得知，在变压器内部，放电位置较为集中，主要出现在油中气隙、固体表面、油楔等处。
3高压试验的类别
高压试验主要分为3种类型。第一，绝缘电阻。这种试验方法在变压器试验过程中将会发挥出较为显著的作用。需要注意的是，为了能够尽量消除不必要的因素对试验的干扰，确保测量结果保持高度精准性，在进行试验时，要对温度以及测量时间进行合理把控。除此之外，还要将温度以及时间调节至固定的参数水平后进行多次测量，将每次测量的结果记录下来，进行整理分析，最终获得故障详情。第二，变比试验。在使用这种方式时，要以变压器为对象进行相关操作，经过一定方式的操作后，变压器的电压会增加至既定的程度，在这一基础上，结合变比值展开检测工作，然后改变条件，每次改变条件后都要统计记录当时的变比值，经过多次条件变更后，将所得到的多个变比值放在一起进行分析，从而得到数值与数值之间的联系。第三，空载变压试验。通常情况下，这种试验方式需要通过测量明确电压以及电流之间的关联性，找到二者之间的有关规律，同时也能够借此方法找出变压故障[2]。
4影响高压试验的相关因素
4.1温度
在开展高压试验时，为了确保数据测量的精准性以及试验结果的可靠性，需要对影响试验的众多因素进行探析。经过相关调查可知，温度在其中将会产生较大的干扰性。对于不同地区来讲，其所处的海拔高度不同，气候条件也各有差异，因而在不同的地区进行试验，其所测得的温度值会有较大的差距。以某个恒定温度下的试验情况为标准进行衡量，如果试验进行过程中，其他条件不变，所处的环境温度低于这个恒定温度，变压器中的电阻值会比恒定温度下的电阻值更高，从这一点可以看出，温度的变化会导致试验结果会产生显著的差异性。虽然在先进的科学技术的支持下，在实验室中借助温控系统可以实现对温度的有效控制，但是由于温控系统的启动也需要花费一定的时间，在进行试验的过程中，温度会处于不断变化的状态，电力系统中的电阻性能在一定程度上可能会随着温度的改变而出现故障，进而致使测量的数据结果不具有可靠性。除此之外，温度的不断波动还会造成试验时间的增长，这给试验操作人员带来了较大的工作压力，并且高压试验对电力设备也有一定的损耗。如果试验时间过长，变压器的使用寿命会不断减少[3]。从根本的角度进行思考，绝大多数变压绝缘体对于温度的感知力都比较敏感，对于很多变压器来讲，其绝缘电阻受温度的干扰也会比较强烈，因而在进行试验时，所测得的数据信息可能会因为温度的影响而出现不精准的情况。从一般性的角度考虑问题，受温度的干扰，绝缘电阻会发生一定程度的变化，这种变化趋势与温度的变化趋势通常保持相反的发展方向。基于微观的角度看待问题，在进行试验时，如果其余条件均固定，只有温度处于动态变化的状态，随着温度的不断增高，绝缘体中的分子以及离子等会慢慢开始运动，随着温度的不断增长，分子、离子的运动也会加快，在这种情况下，绝缘电阻值会有所下降。在温度不断升高的过程在，受潮绝缘吸收比会逐渐朝向更低的趋势发展，而干燥绝缘吸收比也会朝向更高的趋势发展。特别是当温度处于30℃~40℃之间时，如果制成曲线图，从图上便可以看出吸收比会呈现峰值状态，紧接着就是下降[4]。
4.2升压速度
在变压器工作过程中，电流泄露情况较为常见，这是变压器特有的一种现象，这类情况一般都是恒定不变的，因此不会因为温度的变化而出现更改。但是在进行相关试验时，如果借助微安表工具开展测量工作，并通过具体的测量进行读数，实际测得的数据结果与泄露电流之间会存在一定的差距。从这一点来看，在试验过程中，泄露电流并不是一直不变的，它也会因为升压速度的干扰而产生变化。并且需要注意的是，如果电容器的容量越大，泄漏电流受升压速度的影响程度也会更为显著。
4.3电压极性
在进行这一试验时，测量得到的数据容易受到多方因素的干扰。除此之外，不管试验是否具有可行性或者试验测得数据是否具有精准性，试验的开展都会对变压器的正常工作造成一定的危害，特别是从安全性的角度考虑，会埋下较大的隐患。另外，在试验过程中，电压极性也属于一种较为重要的因素，这一因素的存在会对泄露电流造成相关影响，一般情况下都是由变压器受潮所引起的。对于变压器绝缘体而言，其如果受潮，通常是由外壳开始，处于绝缘层的水分在电场中会呈现正电荷，再加上正极性电压的影响，水分子会游移到外壳，绝缘层中的水分会因此减少，泄露电流也会随之降低。如果这时增加负极性电压，在类似原理的作用下，绝缘层的水分会增加，泄露电流也会随之变多[5]。虽然上文讲述了电压极性与泄露电流的相关情况，但是从实际的角度出发进行思考，并不是所有的变压器都会受到极性的影响，尤其是新的变压器，更不易受其干扰，因而最后所测得的数据结果基本上也没有多大的偏差。通过探究出现这一情况的原因可以发现，新的变压器一般不会出现受潮的情况，因而绝缘层的水分子会较少，进而致使漏电问题并不明显。在这种情形下，不论是在正极还是负极电压下进行泄露电流的测量，所得到的结果基本都所差无几。旧变压器泄露电流的情况易于受到电压极性的干扰，特别是在试验过程中，将电压调节至50%~80%之间的时候，泄漏电流受到的影响最为显著。
4.4变压器铁芯接地
在变压器试验过程中，会有高压电流的存在，如果电流一旦出现泄漏，很容易会对附近的电力设备造成破坏，同时也会给相关工作人员的安全带来一定的隐患。为此，在试验过程中，相关设备需要采取接地处理，但是在变压器的铁芯接地处理工作中，由于电容夹片的影响，变压器铁芯通常不能有效接地，在这种情况下，放电的正常性将无法得到保障。另外，在进行试验的过程中，由于等效电路绕组与变压器铁芯形成了串联的等值电路，这会造成变压器设备中绝缘电阻的阻值提高，降低分支电路电容对电流的吸收，同时也造成变压器试验的测量结果出现偏差[6]。
5变压器试验过程中有关故障的相关处理方法
5.1降低温度变化所带来的干扰性
一般情况下，在进行试验时，绝缘电阻受温度的干扰比较强烈。站在实际的角度进行分析，温度的波动会影响绝缘电阻的正常使用。基于此，在开展试验工作的过程中，相关工作人员要对温度进行合理调控，确保温度处于正常的变化范围，避免出现较大的波动，尽可能地保障其温度的稳定性，使其长时间保持固定不变的温度值。除此之外，在进行试验时，还需要确保绝缘电阻器具备一定的干燥性，这样做的目的是避免由于温度以及湿度的影响，干扰试验的正常进行。
5.2严格校准试压数据
对于试验的开展而言，其通常会伴随着一定程度的风险。升压速度对于检测结果有着较为明显的干扰作用，因而在实际开展试验时，需要加强对升压速度的控制力度，使其维持在一个正常的速度范围内。一般情况下，测量试验数据时，工作人员要具备充足的耐力，时刻观察试验条件是否合格，避免因为客观条件的影响导致试验数据发生误差。除此之外，在进行试验时，需要明确操作规范以及详细的操作步骤，在合理控制升压速度的基础上，展开数据测量工作，并对测得的数据进行校准，从而有效保障所获取的数据具有可靠性。
5.3短距离连接试验设备和其他设施
感应电压的存在会给试验造成不必要的干扰，为了尽可能避免该因素的产生，在正式进行试验之前，工作人员还需要做好充足的准备工作，提前布置好规避举措，有效避免感应电压的产生，这样做有利于合理控制风险事件的出现。在实际实践过程中，为了防止感应电压的产生，操作人员需要综合考虑相关设施设备的影响。与此同时，还需要处理好设备以及其他设施之间的关系。一般情况下，在具体操作过程中，所要用到的试验设备与其他设备之间可以通过短距离连接的方式进行连接，然后再落实好接地工作。除此之外，就算在操作过程中，不会涉及相关设施设备，同样也需要做好接地措施。
5.4进行必要的仪器检测
在高压试验过程中，变压器可能会出现这一问题：仪器控制箱中的控制回路升压并无异常，输入、输出也没有检测出问题，在实际进行试验操作时，仪器指针却表现出异常，将仪器进行维修后问题依旧没有解决，从外观上进行观察，并未发现有明显的区别。在出现这一情况后，经过缜密的分析，可以认为是变压器高压试验故障。这时，相关试验人员要针对仪器进行全面检查。
5.5高压试验故障处理流程
试验操作者之间要进行紧密配合，通过优化处理流程等方式确保高压试验故障处理速度更快、精准性更高。经过相关分析，可以将故障处理的操作分为以下几个环节：第一，做好前期准备工作。准备试验安全网，在试验周围设置醒目的标牌，用以提醒行人此处危险。第二，试验过程一般仅靠一个人是无法完成的，因而需要组建试验小组，小组成员中必须要有1位及以上经验丰富的试验操作人员，其主要负责对整体试验工作进行规划，并控制仪器应用的合理性以及规范性。第三，在高压试验开始前，需要检查仪表容量、开关等处，为试验的进行做好铺垫。第四，构建电力故障诊断模型，通过对模型加以分析，能够对电力故障进行模拟，同时也能看到可能会发生的变化，这为试验工作者的后续操作提供了重要参考依据。第五，小组成员进行设备和线路的连接，最终试验的负责人对工作结果进行验收。检查过程中重点需要注意引线的长度是否合适、设备及其金属外壳是否接地、接地物体间的距离是否存在安全风险等。在完成检查工作后，如果没有问题，则安排所有撤退到安全区域，然后展开后续工作，如评估试验结果等。
6结语
总体来讲，在进行高压试验时，必须要提高谨慎性，注意众多细小的环节，特别要加强对温度、湿度等条件的把控，尽可能避免相关因素给试验所造成的干扰性。从事试验工作的人员需要搞清楚产生数据偏差的原因，同时还要对相关试验方法了熟于心，在排除各种干扰措施后，展开精确的测量工作，并对测得的数据进行分析处理，从而保障设备的正常运行。
作者：胡晖 周广成 李安茂 单位：山东省产品质量检验研究院
