摘要：隨著我國科學技術(shù)進步和社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，電氣需求和電力擴展也在提高。電力變壓器是電力系統(tǒng)主要傳輸核心，高電壓試驗技術(shù)作為對電力變壓器絕緣性能的重要檢測手段，貫穿變壓器的制造和安裝以及運行多個階段。經(jīng)過探討電力變壓器高電壓試驗技術(shù)的應用并深入分析電力變壓器中對高電壓測試影響因素，皆對相應的技術(shù)措施和安全管理分析提出了有效意見和建議。

關(guān)鍵詞：電力變壓器高電壓檢測技術(shù)電力系統(tǒng)絕緣性能

中圖分類號：TM41

ApplicationofHigh-VoltageTestTechnologyinPowerTransformers

LUOSANGZhuba1DANZENGWeise1LUOSANGYundan2

1.XizangVocationalandTechnicalCollege，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China;2.ElectricPowerResearchInstitute，StateGridTibetElectricPowerCo.， Ltd.，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China

Abstract：WiththeprogressofscienceandtechnologyandthecontinuousdevelopmentofsocialeconomyinChina，thedemandforelectricalequipmentandexpansionofelectricitypowerarealsoincreasing.Powertransformeristhemaintransmissioncoreofthepowersystem，andhigh-voltagetestingtechnology，asanimportantmeansoftestingtheinsulationperformanceofthepowertransformer，runsthroughmultiplestagesofmanufacturing，installationandoperationofthetransformer.Afterexploringtheapplicationofhigh-voltagetestingtechnologyinpowertransformersanddeeplyanalyzingthefactorsaffectinghigh-voltagetestinginpowertransformers，itputsforwardeffectiveopinionsandsuggestionsonthecorrespondingtechnicalmeasuresandsafetymanagementanalysis.

KeyWords：Powertransformer;High-voltagetestingtechnology;Powersystem;Insulationperformance

電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，變壓器安全性和穩(wěn)定性直接影響電力系統(tǒng)的整體運行效率，而高電壓試驗技術(shù)是檢測電力變壓器絕緣性能和運行狀態(tài)的主要手段。在變壓器制造、安裝以及運行過程中，通過高電壓試驗可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，確保變壓器的正常運行。在實際操作過程中仍存在很多不足和技能不專業(yè)等問題，測試人員經(jīng)驗不足或安全意識不到位都會導致測試不準確從而影響對設(shè)備狀態(tài)判斷錯誤。測試人員需要對電力變壓器設(shè)備和環(huán)境以及安全性能進行深入了解才能對電力變壓器功能有足夠認知和正確判斷。

1電力變壓器高燕實驗分析

電力變壓器的高壓試驗種類繁多，每種試驗技術(shù)都旨在實現(xiàn)特定的試驗目的。以交流耐壓試驗為例，該技術(shù)能夠有效地評估變壓器的絕緣效果。通過進行此類試驗可以深入了解變壓器的絕緣性能，并準確記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。這些信息為后續(xù)的運維工作提供了寶貴的參考，有助于更好地掌握變壓器的絕緣狀況，從而采取有效措施降低絕緣性事故的發(fā)生率。

1.1試驗條件

高壓試驗在電壓高于正常水平的狀態(tài)下進行的試驗，其電壓值可能達到正常數(shù)值的幾倍甚至更高。為確保試驗的順利進行及結(jié)果的準確性，在正式實施高壓試驗前，必須對各種工況條件進行全面提取和嚴格把控。在試驗準備階段，首要任務是確保試驗室的溫度和濕度符合既定標準。具體來說，溫度應控制在25～30℃的范圍內(nèi)，而濕度則不應超過85%。同時，對試驗室周圍環(huán)境的溫度和濕度也要進行有效監(jiān)控和調(diào)整，以確保其不會對試驗結(jié)果產(chǎn)生不良影響。在安裝變壓器時，必須確保試驗室內(nèi)不存在任何可能影響其正常工作的氣體和物體。這是保障變壓器在高壓試驗過程中能夠穩(wěn)定運行的重要前提。此外，試驗室還應配備充足的保護電阻。這一措施的目的是在高壓試驗狀態(tài)下，有效防止變壓器出現(xiàn)斷合現(xiàn)象，從而保障試驗的安全進行。此外，在試驗操作過程中相關(guān)人員還需對電壓和額度容量進行嚴格控制，這樣既能確保高壓試驗順利進行，又能保證充分發(fā)揮變壓器的熱量，從而為試驗結(jié)果的準確性提供保障。

1.2實驗保障

在變壓器高壓試驗檢測過程中，為確保試驗的順利進行及結(jié)果的準確性，參與試驗的工作人員應做到分工明確、各司其職。在試驗正式開始之前，試驗人員應進行一系列細致的準備工作。例如：仔細檢查線路的完整性，確保所有連接都牢固可靠，避免在試驗過程中出現(xiàn)線路故障。確保變壓器的外殼和高壓繞組尾端都可靠接地，這也是保障試驗安全的重要措施。在試驗過程中相關(guān)人員也要密切關(guān)注電壓的上升情況，保證電壓的連續(xù)性。試驗人員還要觀察和記錄電壓表指針的變化，以便及時發(fā)現(xiàn)任何可能的異?；蚬收?。一旦出現(xiàn)故障或問題，試驗人員應立即進行斷電處理，防止問題擴大并對設(shè)備造成損害。此外，為了更全面地保障試驗的順利進行，試驗人員還應在試驗前對試驗數(shù)據(jù)進行仔細核對和確認。確保所有試驗參數(shù)的設(shè)定都準確無誤，并根據(jù)實際需要選擇合適的試驗方法和步驟。在試驗過程中，他們還應定期記錄和分析試驗數(shù)據(jù)，以便及時發(fā)現(xiàn)并糾正任何可能的偏差或錯誤。

3電力變壓器中高電壓測試技術(shù)應用措施

3.1把控高壓測試環(huán)境濕度與溫度條件

在電力變壓器的日常維護和檢測中為了保證高電壓試驗的準確性和可靠性，測試人員需要嚴格把控高壓測試環(huán)境的濕度與溫度條件。這兩個主要因素對試驗結(jié)果精確性具有直接顯著的影響。濕度過高會導致絕緣材料表面受潮，從而降低其絕緣性能。當變壓器處于高電壓狀態(tài)時，受潮的絕緣材料容易發(fā)生擊穿現(xiàn)象不僅會損壞變壓器，還可能引發(fā)嚴重安全事故。濕度過高還會導致測試設(shè)備內(nèi)部電路短路或損壞，影響試驗的順利進行。測試人員在高電壓試驗中，需要明確測試環(huán)境的濕度處于合適的范圍內(nèi)，通常要求相對濕度不超過60%。在試驗前，測試人員要采用除濕劑和干燥劑等工具對測試環(huán)境進行充分除濕處理，并且實時監(jiān)測環(huán)境濕度數(shù)據(jù)，還可以在測試環(huán)境中設(shè)置濕度自動控制系統(tǒng)。測試人員通過自動調(diào)節(jié)除濕設(shè)備的工作狀態(tài)，確保環(huán)境濕度始終保持在合適的范圍內(nèi)。高電壓測試溫度也是影響絕緣材料性能的重要因素之一，測試溫度過高會加速絕緣材料老化過程，降低其絕緣性能。溫度過低則會導致絕緣材料變脆和開裂影響變壓器絕緣性能，溫度的變化還可能引起測試設(shè)備內(nèi)部電路元件的性能變化，從而影響試驗結(jié)果的準確性[3]。因此，在試驗前，測試人員需根據(jù)變壓器的絕緣等級和試驗要求，設(shè)定合適的溫度范圍。通常溫度范圍應控制在20～30℃之間。在試驗過程中，實時監(jiān)測環(huán)境溫度并通過調(diào)節(jié)空調(diào)和加熱器等設(shè)備，使環(huán)境溫度始終保持在設(shè)定范圍內(nèi)。測試人員還可以設(shè)置溫度自動控制系統(tǒng)，通過自動調(diào)節(jié)加熱和制冷設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)環(huán)境溫度的精確控制。

3.2優(yōu)化更新高壓電氣測試

高電壓測試是評估電壓力變壓器設(shè)備性能的主要手段，通過設(shè)備可以檢測出變壓器內(nèi)部存在的安全事故和隱患，為變壓器安全運行提供有力保障[4]。絕緣電阻測試是評估變壓器絕緣性能的基本方法之一。使用絕緣電阻測試儀，按照規(guī)定的接線方式連接變壓器繞組與地（或另一繞組），并施加直流電壓。絕緣電阻值（R）的計算基于歐姆定律，但實際測量中需考慮溫度對絕緣材料電阻率的影響。絕緣電阻值校正到20℃時的值（R20）可通過以下公式計算：當實測溫度高于20℃時：R20=AR。當實測溫度低于20℃時：R20=A×Rt。其中，Rt是測量溫度下的絕緣電阻值，A是溫度換算系數(shù)，根據(jù)實測溫度與20℃的差值K（K=實測溫度-20℃的絕對值）通過查找表或公式A=1.5K/10計算得出。直流電阻測試主要用于檢測變壓器繞組的直流電阻，以發(fā)現(xiàn)繞組內(nèi)部的故障，如斷股、匝間短路等。測試時，采用直流電阻測試儀，分別測量變壓器各繞組的直流電阻。使用雙臂電橋（凱爾文橋）或單臂電橋（惠斯登電橋）根據(jù)繞組電阻大小選擇。測試時，確保電橋平衡，讀取穩(wěn)定后的電阻值。對于三相變壓器，各相繞組直流電阻的不平衡率應滿足規(guī)定標準，通常不超過三相平均值的2%～4%，具體取決于變壓器容量。在變壓器一次側(cè)加入額定電壓，二次側(cè)開路。使用電壓表分別測量一次側(cè)和二次側(cè)的電壓值（U1和U2）。計算變壓比：K=U2/U1，并與設(shè)計值進行比較。介質(zhì)損耗因數(shù)測試用于評估變壓器絕緣材料的整體受潮與劣化程度。測試時，通過施加交流電壓，使用介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀，將其連接到變壓器的繞組上。施加交流電壓，并測量電流的有功分量（Ir）與無功分量（Ix）。計算介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ=Ix/Ir，并與規(guī)定的標準進行比較。

3.3提升測試人員專業(yè)技能與安全理念

高電壓測試是電力變壓器維護與檢測中的重要環(huán)節(jié)。檢測人員通過模擬變壓器在實際運行中的高電壓環(huán)境，高電壓測試可以全面評估變壓器的電氣性能、絕緣強度以及耐壓能力，從而及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障和隱患。這一過程中，測試人員不僅需要具備扎實的電氣知識，還需要掌握先進的測試技術(shù)和設(shè)備操作技能。高電壓測試具有較高的危險性和復雜性，測試人員需要掌握高電壓測試的基本原理和方法，了解測試過程中安全規(guī)范和操作要求。測試人員需要熟悉測試設(shè)備使用方法和操作規(guī)程，能夠準確快速的完成測試任務。測試人員還要具備處理突發(fā)情況和應急事故的能力，以確保測試過程安全可控。相關(guān)單位可根據(jù)測試人員的不同需求和水平，進行高電壓測試基本原理和測試設(shè)備的操作與維護、安全規(guī)范和應急處理等方面有針對性的專業(yè)培訓[5]。電壓比和連接組標號的測量方法主要包括雙電壓表法和變比電橋法。首先，從高壓側(cè)輸入適當幅值的單相電壓，分別測量高低壓兩側(cè)的電壓值。其次，通過計算變比K=U1/U2，得出實際變比與標準變比的偏差。在此過程中，應使用0.1級高內(nèi)阻的數(shù)字電壓表以確保測量精度。連接組標號的測量則采用三相電源法。在高壓側(cè)施加適當幅值的三相電壓（通常取380V），確保高、低壓側(cè)的任一相同名端相連。最后，分別測量高低壓各個端子間的電壓，并繪制矢量圖以判斷連接組標號。另一種方法是變比電橋法，它利用標準電壓互感器式電壓比電橋或電阻分壓器式電壓比電橋進行測量。這些電橋具備0.1級的精度，并且還應具備連接組標號測量功能。在進行這些測量時，務必注意接線的正確性和接觸的良好性，以確保測量結(jié)果的準確性。對于三繞組變壓器，需要測量高-中、高-低、中-低壓間各個分界的變壓比。而對于雙繞組變壓器，則只需測量高-低壓間各個分界的變壓比。

4結(jié)語

綜上所述，電力變壓器中的高電壓試驗技術(shù)應用是確保變壓器安全和高效運行的重要保障。相關(guān)單位通過嚴格控制試驗條件和科學應用試驗技術(shù)以及提升測試人員專業(yè)技能和安全意識，可以有效提高變壓器的絕緣性能和運行穩(wěn)定性。同時，檢測人員也需要定期對變壓器進行維護和保養(yǎng)工作以延長設(shè)備使用壽命。未來，隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，高電壓試驗技術(shù)也將不斷完善和創(chuàng)新，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供更加堅實的保障。

參考文獻

[1] 周健.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機的變壓器故障診斷和狀態(tài)評估[D].昆明：昆明理工大學，2022.

[2] 李豪夫.電力系統(tǒng)高電壓試驗的分析[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2019（2）：19-21.

[3] 馀叔梅.關(guān)于電力變壓器沖擊電壓試驗方法的若干事項[J].電網(wǎng)技術(shù)，1983（2）：63-76.

[4] 陳綏倫.小電感電力變壓器的沖擊電壓試驗[J].變壓器，1980（2）：32.

[5] 趙瑩.電力變壓器中的高電壓試驗技術(shù)應用[J].集成電路應用，2022，39（9）：312-313.

[6] 張克琪.油浸式電力變壓器數(shù)字孿生建模與仿真[D].濟南：山東大學，2023.