干式变压器交流耐压试验异常分析及处理

干式变压器交流耐压试验异常分析及处理

　　主要对干式变压器中的变频串联谐振的工作原理进行介绍，根据干式变压器交流耐压试验中的异常原因进行分析，以干式变压器受潮为例，对固体的击穿原理进行探讨，并给出合理的解决意见。
　　通过对干式变压器进行交流耐压试验，能够及时的发现干式变压器制造过程中其制作材料中所存在的问题，还能够验证干式变压器是否由于长时间的放置或者运输、安装不当等原因而使得其绝缘性能降低，所以说在干式变压器的正常使用之前对其进行交流耐压试验是非常重要的。

　　1、 关于干式变压器交流耐压试验
　　1.1 干式变压器的参数指标
　　干式变压器型号为SFSZ10—240000/220，此干式变压器的额定电压为（220±10×1.3%）kV，干式变压器的联结组别为Ynyn0D11，以上是该干式变压器的具体参数。在此干式变压器的出厂试验中对此干式变压器的对地交流显示其在高压侧中性点耐压达到220kV，中压测中性点的耐压值为150kV，低压绕组的耐压值为90kV，在出厂试验的中耐压时间均保持为2min。
　　1.2 干式变压器交流耐压试验的原理
　　在对干式变压器进行交流耐压试验的过程中，测试使用的电压等级较大，过去所使用的工频定额交流耐压不符合干式变压器交流耐压试验的相关条件，所以在试验中主要通过变频谐振的有关方法实现对电压的补偿，由此而降低了在对干式变压器的交流耐压试验中对于电源的需求。
　　根据电路原理中的相关知识我们可以知道，在对干式变压器的交流耐压试验时发生串联的过程中，能够使得试验过程将电源容量的需求降到最低，也能够使得励磁干式变压器的输出电压能够被下降到最小的程度。
　　江门台山供电局在对干式变压器进行交流耐压试验的过程中主要采用的就是变频串联谐振这一装置，干式变压器交流耐压试验所使用的电流为220V的交流电源，在变频串联装置中共有6块额定电压为38KV的电抗器，每节电抗器的额定容量均为40KVA，并且将试验所使用的变频装置与对干式变压器进行交流耐压试验的控制台整合为一个整体，并且在变频串联装置中设有过流保护装置；在干式变压器的交流耐压试验中使用的励磁干式变压器为YDC—10KVA，通过电容分段器对励磁干式变压器的电压进行测量。根据我国电力行业的有关规定，对干式变压器交流耐压试验中干式变压器的耐压值应能够达到干式变压器出厂耐压值的80%以上，要求干式变压器的频率为（55±10）HZ，试验时间通常保持在2min。在对干式变压器进行交流耐压试验的过程中要保证对干式变压器的电压保护值不小于试验值的1.1倍。
　　1.3 干式变压器交流耐压试验的过程
　　在对干式变压器进行交流耐压试验之前要保证干式变压器完成放气操作，并保证干式变压器的铁芯、夹件的接地已经完成；（1）试验过程中第一步操作就是要对干式变压器的低压绕组进行交流耐压的相关试验，如果在试验中所测得的数据与理论值相符，而且试验的过程中干式变压器的绝缘电阻不小于5000MΩ，则表示干式变压器的低压绕组符合要求。（2）对干式变压器的中压绕组进行相关的交流耐压试验，此时要将干式变压器的测试电压上升为110kV，如果在切断电源将干式变压器的下降为0的过程中没有出现跳闸以及异常放电的情况，就要再次对干式变压器进行交流耐压试验，将试验电压缓慢的提高为20kV，此时若励磁电流的增加异常迅速，之后对干式变压器进行绝缘电阻的测试发现其电阻为30MΩ，但是在此项试验之前干式变压器的绝缘电阻值为4000MΩ。（3）对干式变压器进行高压绕组的交流耐压的相关试验，发现试验结果为正常。通过对干式变压器的三次测试发现，干式变压器的中压侧的绕组绝缘存在问题。

　　2、 干式变压器中压侧绕组绝缘问题原因分析
　　外绝缘、主绝缘以及绕组的对地支撑部分是组成干式变压器中压绕组绝缘的核心部件。在干式变压器的气体绝缘击穿中其能够实现自我恢复，而且这类的击穿电压通常都是比较稳定的，一般不会有电压值骤降的状况出现，但是在干式变压器的固体绝缘设备被击穿的情况下，干式变压器自身的绝缘性能就会丧失，不能够进行自我修复，所以说在对干式变压器的中压绕组的检测中要充分考虑固体绝缘中存在的问题。为了能够找出干式变压器绝缘异常的根本原因，在对干式变压器进行交流耐压试验之后再对其进行其它的试验，在对干式变压器的绝缘电阻进行测量的过程中其绝缘电阻值测试结果为30MΩ，对干式变压器套管等部位的绝缘阻值测量结果均在2000MΩ以上，所以说该干式变压器绝缘电阻不是由于套管击穿产生的，通过测量对铁芯以及夹件对地的绝缘电阻进行测量结果也均显示正常；在对干式变压器进行耐压试验之后对其泄漏电流进行测量，发现在干式变压器电压为4kV的时候干式变压器直流泄露值为400μA，继续加大电压为6kV后发现干式变压器的泄露电流为1200μA，之后干式变压器出现了跳闸的现象；在干式变压器进行耐压试验的过程中测试电压为40kV，而干式变压器的泄露电流值经测量显示为20μA，所以干式变压器中压侧绕组绝缘的问题主要是由固体绝缘被击穿所引起的。
　　在对干式变压器的中压绕组绝缘功能的失效的原因调查中发现，主要是由于其中的固体绝缘以及套管的压板问题所引起的，由此可以判断在该干式变压器的中套管的引出线层压板被击穿而使得干式变压器的中压绕组绝缘功能丧失。通过干式变压器生产厂家的检测发现，干式变压器中的套管引线的层压板存在问题，经过对层压板的的分别测试之后发现干式变压器中压绕组绝缘失效的主要原因就是层压板的绝缘性能丧失所引起的，通过对层压板的观察发现其有受潮现象，由此而导致层压板的导电能力加强，进而出现放电，层压板被击穿的现象。
　　在对干式变压器的层压板完成更换工作之后，再对干式变压器进行绝缘试验，试验结果显示干式变压器的中压绕组的电阻值为6000MΩ，由此确定更换成功。之后再对干式变压器进行抽真空、注油等相关操作，在对干式变压器进行48h的放置之后，经检测显示干式变压器的油化试验符合行业标准，此时再次对干式变压器的中压侧进行极化指数和交流耐压的相关试验，干式变压器的极化指数达标，耐压试验泄露直流电流为5μA，此时该干式变压器的问题已经全部排除。干式变压器在经过验收检查合格之后，开始正常运行使用，该干式变压器通过全面的交流耐压试验检查发现一切正常，所以说此干式变压器的问题根源就是干式变压器中套管引线层压板的质量不达标而导致干式变压器出现测试结果异常。

　　3、 结语
　　笔者通过本次对干式变压器交流耐压试验异常分析及问题的排除过程，发现主要存在以下几个问题，希望能够对电力工作这的工作能够有所帮助。
　　首先就是在对干式变压器的故障进行分析、查找问题原因的过程中要通过科学、合理的测试试验，为故障分析提供有效的数据信息，以此进行故障诊断；由于干式变压器的绝缘性能失效很多是由于干式变压器中的固体绝缘部分受潮所引起的，所以对于生产干式变压器的厂商来说应该注意保持干式变压器固体绝缘部分的干燥性，与此同时也要十分注意干式变压器在运输以及安装使用过程中对周围环境湿度的控制，从而有效的避免干式变压器由于固体绝缘受潮而不能正常使用的状况的发生；最后就是在干式变压器的安装过程中，避免长时间的将套管引出线暴露以防止其受潮，在对干式变压器进行接线的过程中要对干式变压器的层压板进行检查，发现层压板受潮要及时的解决，从而保证干式变压器能够正常使用。