高壓電氣試驗過程的變壓器應用

張漢杰

摘 要：現代社會中，由于經濟的迅速發展及人們生活水平的提高，人們對電力能源的需求量越來越大，相應地對供電質量的要求也在不斷提高。因此，對變電站設備進行日常檢修、維護工作時，首先要在第一時間發現和排除電力變壓器的故障，以避免設備事故的發生。目前，用于檢測變壓器故障的主要方法是高壓電氣試驗法，通過該方法可以有效判斷變壓器是否存在故障。本文主要探討了高壓電氣試驗過程中變壓器的應用，希望能給這方面工作帶來些許助益。

關鍵詞：高壓電氣試驗；變壓器；變壓器應用

與電力變壓器的工作原理相似，高壓電氣試驗過程中所應用的變壓器工作原理基于電磁感應原理。具體來說，就是將交流電壓轉化為頻率相同但數值不同的電壓。高壓電氣試驗過程中，應用變壓器的主要作用是研究和檢測受到工頻電壓作用或與之電器相關的電氣設備的絕緣性能。高壓電氣試驗過程中應用的變壓器主要為單相變壓器，其鐵心設計的特點是波形畸變率小、磁密度低以及溫升低，因此其不必經歷復雜的冷卻系統，并且在作用過程中不會受電壓的侵襲，絕緣安全裕度較小。

1 高壓電氣試驗過程中應用的變壓器的結構特點及工作原理

1.1 結構特點

首先，高壓電氣試驗過程中應用的變壓器屬于一種新型變壓器產品，無論是材質選擇、設計構思，還是工藝流程，都比普通的變壓器更先進。其次，高壓電氣試驗過程中應用的變壓器還具有體積小、重量輕、外形美觀以及技術指標高等特點。這類變壓器的外殼采用的是適形尺寸，內充有SF6氣體，其鐵心是采用冷軋DQ-151取向硅鋼片制成的多級圓柱框形鐵心，并采用專用高強度絕緣筒將導線繞制成高壓塔式線圈。另外，高壓電氣試驗過程中應用的變壓器可以巧妙地將高壓整流硅堆裝入高壓套內，還能利用短路桿的抽插實時變換輸出方式。

1.2 工作原理

根據高壓電氣試驗過程中應用的變壓器的結構，可以將其工作原理具體定義為：在操作箱內輸入電源，操作箱設有過流自動脫扣與防突發加壓的零位連鎖設備，借助自耦調節器對電壓進行調節，輸入變壓器的初繞組。通過電磁感應原理可知，次級繞組獲取的工頻電壓可以與初級繞組數之比同倍數，并通過穩壓電容器濾波和高壓硅堆整流可以使工頻高壓獲取直流高壓，最高能達到幅值工頻高壓有效值的兩倍。

2 高壓電氣試驗過程的變壓器應用

2.1 應用條件

高壓電氣試驗過程的變壓器應用條件比較多，其中最主要的條件：高壓電氣試驗過程的變壓器應用的環境溫度必須控制在-20～40℃之間；空氣最大相對溫度應當控制在25℃，相對濕度應控制在85%以下；變壓器安裝的位置附近不能有任何有損變壓器絕緣性能的物質，包括化學性氣體、蒸汽、積塵、污垢以及爆炸性介質等；在高壓電氣試驗過程中，變壓器的輸入電壓應逐漸升高，輸出端應串入阻值足夠高的保護電阻，且嚴禁在高壓狀態時斷合設備；為了提高變壓器的散熱水平，當變壓器處于額定容量的額定電壓狀態時，應當將其連續運行時間控制在半小時以內，單次工作時間的間隔則應為工作時間的5～10倍，而當變壓器處于2/3額定電壓及電流的工作狀態時，則可以長時間連續運行。

2.2 應用流程

高壓電氣試驗過程的變壓器應用流程：在應用變壓器之前，首先要對變壓器仔細進行檢查，確保其所有接線都處于良好的接觸狀態，并將控制箱的調壓器調到零位；接通電源，確保綠色指示燈亮起；按下啟動按鈕，確保紅色指示燈亮起；等待變壓器逐漸升壓；按照順時針方向均勻施力旋轉調壓器手柄；在變壓器升壓過程中跟蹤觀察儀表指示與試品的情況；試驗結束后迅速將電壓降到零位，接著按下停止按鈕，將電源切斷，最后拆除試驗引線。

2.3 控制要點

在高壓電氣試驗過程中，變壓器應用的控制要點：在高壓電氣試驗過程中，變壓器往往需要獲取更高的電壓。由于高壓繞組電壓受變壓器體積和重量的影響，必須控制好單臺變壓器的電壓范圍，而多臺變壓器的串接由此組成了串級試驗變壓器，最常見的是三臺變壓器串接，即以其中一臺高壓繞組進行兩相串聯，從而給下級變壓器提供勵磁電流，這種方式比單臺變壓器更加靈活和方便，而且造價也相對低廉；在高壓電氣試驗過程中，由于上級變壓器需要向下級變壓器提供勵磁容量與負荷容量，所以串級變壓器均比單臺變壓器的額定容量要小，其整體試驗裝置的級數較多，而利用率較低，同時短路容量也下降較快，因此試驗結果會受到一定影響。在高壓電氣試驗過程中，由于變壓器戶外高壓隔離開關的工作電流僅為額定電流的70%左右，因此非常容易發生過熱現象，對此應當選擇具有更大額定電流裕度的隔離開關；為了提高變壓器導電的可靠性，應當在觸座與觸指末端間設置一個軟連接；為了避免在高壓電氣試驗過程中出現故障擊穿或試品短路等現象，應當在控制箱的過流繼電器工作過程中將調壓器調到零位，并在切斷電源后取出被試品；若電容試驗需要運用電容器的高壓端進行放電，則同樣需要將調壓器調到零位，以避免發生觸電事故。

3 結語

綜上所述，在當今時代，隨著人們對電力能源需求量的不斷增加及對供電質量要求的不斷提高，電力企業必須做好電力變壓器故障的檢修工作，確保能夠及時發現問題、及時加以解決。在高壓電氣試驗過程中，變壓器應用的主要作用是檢驗電氣設備元件絕緣材料的絕緣強度。只有科學合理地應用好變壓器，才能確保高壓電氣試驗的安全性和有效性。

參考文獻

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（作者單位：國網寧夏電力公司檢修公司）