電力變壓器10kV 繞組出廠和大修試驗(yàn)電壓值分別僅為35kV 和30kV，因此，U2 大可能會(huì)造成變壓器低壓側(cè)繞組絕緣損傷，經(jīng)再次進(jìn)行非破壞性試驗(yàn)及交流耐壓試驗(yàn)合格，表明電力變壓器沒(méi)有損壞，可以繼續(xù)投入運(yùn)行。

　　試驗(yàn)時(shí)看見(jiàn)的10kV 套管火花放電是由上述過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)渡過(guò)電壓U2使套管表面空氣間隙擊穿而產(chǎn)生的， 一般情況10kV 套管表面放電電壓不低于74kV， 而過(guò)渡過(guò)電壓U2的大值僅66kV，不應(yīng)該使套管擊穿，但是，由于變壓器低壓側(cè)短接接地線脫落后搭接在變壓器低壓套管上， 減小了低壓套管表面沿面放電距離近一半， 其放電電壓也大大減小，因此，過(guò)渡過(guò)電壓U2加在套管剩余表面距離上很容易使其擊穿而發(fā)生沿面放電現(xiàn)象。

　　3.2 試驗(yàn)設(shè)備損壞原因分析

　　試驗(yàn)變壓器高壓輸出繞組簡(jiǎn)化等值電路如圖3a 所示，在工頻電壓作用下，匝間電容很小，容抗特別大，不考慮匝間電容影響，另外與低壓輸入繞組間的電容和互感也忽略不計(jì)。毫安表并聯(lián)的刀閘K 在升壓過(guò)程中是閉合的，只有讀毫安表時(shí)才斷開(kāi)。試驗(yàn)變壓器高壓輸出繞組末端X 接地，相當(dāng)于刀閘K2閉合，在工頻電壓下繞組上各點(diǎn)電壓是均勻分布的，其值為U=U1 (1-xL)(其中L 為繞組長(zhǎng)度，x 為繞組各點(diǎn)到首端A 處的距離)， 同樣假設(shè)t=0 時(shí)刀閘K2斷開(kāi)，斷開(kāi)前瞬間t=0-時(shí)，U(0-)=U=U1(1-xL)，繞組首端A 處x=0，U(0-)=U1;在繞組末端X 處，x=L，U(0-)=0，如圖3b 中斜線1。當(dāng)K2斷開(kāi)后瞬間t=0+時(shí)， 由于試驗(yàn)變壓器高壓繞組對(duì)地電容上的電壓不能突變，繞組各點(diǎn)初始電壓U(0+)與t=0-時(shí)相同，即U(0+)=U(0-)=U1(1-xL);而K2斷開(kāi)后達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)試驗(yàn)變壓器高壓輸出繞組各點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓相同，都為Up=U1=72kV，如圖3b 中直線2。

　　由以上分析可知，試驗(yàn)變壓器高壓輸出繞組各點(diǎn)初始電壓分布與穩(wěn)態(tài)電壓分布不同， 因此從初始分布到穩(wěn)態(tài)分布也存在一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，在繞組上各點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)渡過(guò)電壓， 它與被試電力變壓器10kV 繞組各點(diǎn)過(guò)渡過(guò)電壓不同，10kV 繞組各點(diǎn)過(guò)渡過(guò)電壓大小相等且大電壓值出現(xiàn)時(shí)間一致， 而此處試驗(yàn)變壓器高壓繞組上各點(diǎn)的過(guò)渡過(guò)電壓大小不等且出現(xiàn)大電壓值的時(shí)間也可能不同， 但電壓大值包絡(luò)線為圖3b 中虛斜線3，計(jì)算繞組各點(diǎn)大過(guò)渡過(guò)電壓值的公式與前面相同：U大=Up+[Up-U (0+)]，則U大=U1(1+xL)，當(dāng)x=L 時(shí)，U大=2U1=144kV，即過(guò)渡過(guò)程中試驗(yàn)變壓器高壓繞組各點(diǎn)都要產(chǎn)生一個(gè)大電壓值，但在其末端X 處產(chǎn)生的大電壓值比其他任何點(diǎn)要高

　　上述過(guò)渡過(guò)電壓對(duì)試驗(yàn)設(shè)備危害非常大，一是由于試驗(yàn)變壓器高壓輸出繞組越靠近末端X 處，其絕緣越薄弱，僅能承受3kV～5kV 左右電壓，過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的高電壓很容易造成其高壓繞組對(duì)低壓及地絕緣擊穿， 經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn)繞組部分絕緣材料燒焦，末端小套管表面有放電痕跡和末端引線燒斷;二是接線脫落后繞組末端過(guò)渡過(guò)電壓作用于毫安表mA 及其短路刀閘K 等試驗(yàn)設(shè)備上， 很容易使它們擊穿燒壞;三是數(shù)顯電壓表V 接地線脫落后，試驗(yàn)變壓器首端電壓使其燒壞;四是如果接地線脫落時(shí)，試驗(yàn)人員正斷開(kāi)刀閘K 讀取毫安表數(shù)據(jù)，會(huì)危及試驗(yàn)人員人身安全。

　　4 預(yù)防措施

　　針對(duì)此次交流耐壓試驗(yàn)出現(xiàn)的故障情況，筆者從兩個(gè)方面提出了預(yù)防措施：一是改善接地方法;二是改進(jìn)毫安表接線和讀數(shù)方法。

　　4.1 改善接地方法

　　在試驗(yàn)接地方面應(yīng)采取以下預(yù)防措施： 一是對(duì)所有接地線與地網(wǎng)的連接采用螺栓等固定連接方式，且必須牢固可靠;二是不同設(shè)備的接地線其接地點(diǎn)不同，不能纏繞在一起接地，特別是被試設(shè)備的接地線與所有試驗(yàn)設(shè)備接地線應(yīng)分開(kāi)接地; 三是要求設(shè)備連接線或接地線的截面積足夠大， 滿足耐壓時(shí)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求;四是試驗(yàn)接好線后，應(yīng)由專人進(jìn)行檢查，確認(rèn)所有接線無(wú)誤(包括是否牢固、對(duì)地距離、安全距離是否足夠)后才能進(jìn)行試驗(yàn)。

　　4.2 改進(jìn)毫安表接線

　　本次試驗(yàn)中毫安表并聯(lián)了一個(gè)刀閘K， 其作用是防止短路電流燒毀毫安表， 只有對(duì)毫安表讀數(shù)才打開(kāi)。從前面分析可知，試驗(yàn)過(guò)程中接地線脫落時(shí)試驗(yàn)變壓器末端產(chǎn)生的高電壓作用在刀閘和毫安表上會(huì)使其燒壞， 如果此時(shí)試驗(yàn)人員正打開(kāi)并聯(lián)刀閘K讀數(shù)會(huì)危及試驗(yàn)人員人身安全。因此有必要對(duì)毫安表接線進(jìn)行改進(jìn)，可將刀閘K 改為L(zhǎng)A 型常閉按鈕，如圖4 所示。此按鈕在升壓過(guò)程中是閉合的，只有在讀毫安表時(shí)按下才打開(kāi)，讀完后自動(dòng)閉合。讀數(shù)時(shí)試驗(yàn)人員可站在一定的安全距離外用一根絕緣棒按下AN 按鈕，這檔不會(huì)對(duì)試驗(yàn)人員造成傷害，如果看不清楚毫安表刻度，可用望遠(yuǎn)鏡讀數(shù)。

　　5 總結(jié)

　　(1)變壓器交流耐壓試驗(yàn)主要用于考核其主絕緣狀況，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將被試?yán)@組短接加壓，非被試?yán)@組短接接地，以防繞組局部電位升高，損傷絕緣。本次試驗(yàn)雖然變壓器低壓側(cè)繞組電壓突然升高到66kV，但沒(méi)有造成損壞事故。

　　(2)對(duì)變壓器交流耐壓試驗(yàn)所施加的電壓較高，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)接線時(shí)要求設(shè)備間連接線、設(shè)備外殼接地線、非被試?yán)@組接地線必須保證連接良好可靠，且所有試驗(yàn)接地線應(yīng)不在同一處接地。本次試驗(yàn)中，由于電力變壓器非試驗(yàn)繞組接地線接地不良， 產(chǎn)生的過(guò)渡過(guò)電壓達(dá)到試驗(yàn)電壓的2 倍，燒壞了試驗(yàn)設(shè)備。

　　(3)交流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中讀毫安表時(shí)，斷開(kāi)其并聯(lián)刀閘可能危及人身安全， 可采用LA 型常閉按鈕代替并聯(lián)刀閘，站在安全距離外用絕緣棒操作按鈕。