電氣預(yù)防性試驗(yàn)中的常見問(wèn)題分析及對(duì)策研究

東?？h供電公司 劉東霞

一、電氣預(yù)防性試驗(yàn)中的常見問(wèn)題

1.變壓器油中總烴、氫和乙炔的超標(biāo)問(wèn)題

一般地，變壓器油只有在局部放電達(dá)到3000℃溫度以上或者局部過(guò)熱達(dá)到1000℃以上時(shí)才會(huì)分解氫、乙炔等碳?xì)浠?。因此，若是發(fā)現(xiàn)變壓器油總烴、氫或乙炔超標(biāo)時(shí)，就應(yīng)該注意相關(guān)設(shè)備是否出現(xiàn)了局部放電或者是過(guò)熱的故障。而在現(xiàn)實(shí)生活中，大多數(shù)單位都能夠按照原部頒發(fā)的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定來(lái)執(zhí)行對(duì)變壓器油的試驗(yàn)操作，只是這些單位在對(duì)其測(cè)試所得的數(shù)值在分析與處理這兩方面上尚有不足。

(1)10kV及以上電壓等級(jí)電流互感器普遍氫氣超標(biāo)

事實(shí)上，大多數(shù)供電局的電流互感器都存在著氫氣超標(biāo)的現(xiàn)象，而對(duì)于這種存在安全隱患的事件，相關(guān)部門卻大都沒有采取措施進(jìn)行及時(shí)的處理，這對(duì)于國(guó)外的一些相關(guān)制造廠而言幾乎是不可能的事情。在國(guó)外，他們是在掌握以及控制設(shè)備內(nèi)部故障的主要且唯一的指標(biāo)就是是否產(chǎn)生氫氣，但是，對(duì)于我國(guó)的一些單位來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生氫氣的嚴(yán)重性并非那么值得關(guān)注。在某省的電力試驗(yàn)研究所里，在其它每一項(xiàng)的試驗(yàn)都合格的情況下，唯一只有氫氣超標(biāo)是可以當(dāng)做一級(jí)絕緣來(lái)使用的。但是，就目前而言，掌握以及控制變壓器類設(shè)備內(nèi)部故障的主要技術(shù)措施就是分析變壓器油中的溶解氣體分析色譜，因此，對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)總烴、氫、乙炔超標(biāo)的情況時(shí)必須得給予足夠的重視而非棄之不顧。

(2)只要測(cè)試數(shù)值不超標(biāo)就認(rèn)為是平安無(wú)事

在現(xiàn)實(shí)生活中，一些單位在進(jìn)行定期的試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于突然之間出現(xiàn)的乙炔，只要其沒有超過(guò)5pp的標(biāo)準(zhǔn)就認(rèn)為是沒有問(wèn)題的。事實(shí)上，乙炔的出現(xiàn)就代表了設(shè)備的內(nèi)部可能出現(xiàn)了局部高溫過(guò)熱或者是局部放電的情況，這是不能夠輕視的，這在很多案例中也有所說(shuō)明。譬如，山東的某個(gè)廠在預(yù)試中出現(xiàn)了乙炔，但是沒有加以重視，結(jié)果該廠在安排吊芯檢查的前一天就發(fā)生了爆炸；而同在山東的另一個(gè)廠在發(fā)生互感器出現(xiàn)乙炔的情況時(shí)就立刻對(duì)吊芯進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了其局部有放電點(diǎn)，避免了相關(guān)的傷亡損失。

2.變壓器套管、繞組以及互感器tgδ試驗(yàn)問(wèn)題

變壓器套管、繞組以及互感器中使用了相當(dāng)多的絕緣紙，而如果這些絕緣紙的含水量高于其固有值得時(shí)候，設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)受潮現(xiàn)象了。對(duì)此，要對(duì)相關(guān)的絕緣受潮現(xiàn)象做出較為準(zhǔn)確的判斷就需要對(duì)tgδ進(jìn)行測(cè)試。在預(yù)試的規(guī)程里，規(guī)定了不一樣的設(shè)備有不同的tgδ允許值，而且對(duì)于試驗(yàn)測(cè)試得到的tgδ值還需要與上一次試驗(yàn)值以及歷年值和出廠值進(jìn)行比較，控制變壓器繞組的增量在30%以下；但是，相關(guān)的規(guī)程里卻沒有對(duì)油紙電流互感器以及電容型套管作一些具體的增量限值要求而僅是規(guī)定了其明顯增長(zhǎng)或者是比較接近被允許限值的時(shí)候?qū)gδ和溫度電壓的關(guān)系進(jìn)行較為綜合的分析。在tgδ因溫度的增加而有明顯的增大或者是試驗(yàn)的電壓從0kV上升到Um/3，tgδ的增量大于±0.3%的時(shí)候，設(shè)備就不應(yīng)該繼續(xù)運(yùn)行。另外，電磁式電壓互感器的tgδ應(yīng)小于或等于表中的限值，而電容式電壓互感器的tgδ則不應(yīng)與其初始值有較為顯著的變化。另外，在相關(guān)的安全性評(píng)價(jià)中，各個(gè)單位都比較重視tgδ試驗(yàn)與其預(yù)試規(guī)程中所規(guī)定的限值，但是卻沒有對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)值與相關(guān)數(shù)值的比較加以重視。譬如，一些供電局會(huì)定期對(duì)其變壓器和互感器進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。但是，他們大多數(shù)都不會(huì)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)對(duì)比就論斷這些設(shè)備合格，從而導(dǎo)致絕緣受潮的重大隱患未能得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與處理。江蘇有一個(gè)發(fā)電廠在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一臺(tái)110kV主變壓器中的tgδ偏大，但由于其在限值以下所以就視為合格，結(jié)果在設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行中，套管發(fā)生了爆炸，嚴(yán)重?fù)p壞了變壓器，導(dǎo)致了重大的電氣事故。

3.有載調(diào)壓裝置的試驗(yàn)問(wèn)題

對(duì)有載調(diào)壓裝置試驗(yàn)不夠重視是電氣預(yù)防性試驗(yàn)中普遍存在的一種現(xiàn)象。預(yù)試規(guī)程中規(guī)定了載調(diào)壓裝置需要進(jìn)行試驗(yàn)的項(xiàng)目總共6個(gè)大項(xiàng)以及5個(gè)小項(xiàng)，而之前頒布的《有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》和《電力變壓器檢修導(dǎo)則》對(duì)檢查和試驗(yàn)有著更為詳盡的要求和規(guī)定。其中，相關(guān)人員在進(jìn)行檢修時(shí)需要使用直流示波器來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量弧觸頭的橋接時(shí)間以及觸頭的切換時(shí)間與三相同期誤差，其限值標(biāo)準(zhǔn)分別為3～5ms、30～50ms、3ms，而測(cè)量各對(duì)觸頭接觸電阻應(yīng)該不大于500μ，測(cè)量過(guò)度電阻值誤差應(yīng)小于10%。除此之外，規(guī)程中還對(duì)運(yùn)行中的有載分接開關(guān)中有著另外一些規(guī)定。例如，每6個(gè)月至1年或者分接變換2000到4000次至少都要對(duì)開關(guān)室內(nèi)的絕緣油采樣試驗(yàn)一次；在擊穿電壓小于25kV時(shí)，就應(yīng)該對(duì)絕緣油進(jìn)行過(guò)濾甚至是開蓋清洗換油；還有對(duì)于新投產(chǎn)1到2年的設(shè)備或者是分接變換5000次的應(yīng)吊芯理應(yīng)至少檢查一次。然而在對(duì)相關(guān)的單位檢修維護(hù)記錄進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，大部分單位的檢查試驗(yàn)項(xiàng)目不夠完整，這也表明了他們對(duì)于相關(guān)問(wèn)題的不夠重視。

4.變壓器繞組變形試驗(yàn)問(wèn)題

當(dāng)運(yùn)行中的電力變壓器發(fā)生近區(qū)短路事故或者是低壓側(cè)出口短路的時(shí)候，其沖擊電流就會(huì)變得很大，從而對(duì)變壓器帶來(lái)比較大的破壞。而對(duì)于國(guó)產(chǎn)變壓器而言，由于其承受沖擊力的能力較弱，因此，在面對(duì)這種大的沖擊電流時(shí)就很容易導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其是繞組的嚴(yán)重變形。某間供電局的一臺(tái)220kV150MVA主變壓器在其低壓側(cè)出口發(fā)生短路后，相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行了各種絕緣試驗(yàn)并對(duì)變壓器油進(jìn)行色譜分析都得到了比較好的結(jié)果，但是在對(duì)繞組進(jìn)行變形試驗(yàn)時(shí)卻發(fā)生其內(nèi)部繞組已經(jīng)嚴(yán)重變形了，檢查了吊罩及時(shí)的低壓側(cè)繞組已經(jīng)亂成一團(tuán)，并對(duì)其進(jìn)行了及時(shí)的處理，從而避免了一起因變壓器損壞而引起的安全事故了。另外，在預(yù)試規(guī)程里沒有任何規(guī)章制度明確規(guī)定了繞組變形試驗(yàn)進(jìn)行，因此，大多數(shù)的單位都不太重視這項(xiàng)試驗(yàn)。還有，一些單位的變電站在一年內(nèi)竟然發(fā)生了100多次的速斷過(guò)流保護(hù)跳閘事故，究其原因則是其配電裝置缺乏可靠性，而一些發(fā)生在變壓器出口的事故更沒有引起相關(guān)單位的重視而被認(rèn)為事故過(guò)后只要送電沒有受阻就沒事了。

二、電氣預(yù)防性試驗(yàn)中常見問(wèn)題的解決對(duì)策

1.變壓器油中總烴、氫和乙炔超標(biāo)問(wèn)題

變壓器油中總烴、氫和乙炔超標(biāo)問(wèn)題解決方法如下：(1)運(yùn)用“三比值”法來(lái)對(duì)設(shè)備故障的類型進(jìn)行分析。(2)應(yīng)該盡量創(chuàng)造條件來(lái)對(duì)已經(jīng)超標(biāo)或者是未超標(biāo)到情況較為嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行變壓器的脫氣處理以及檢查其吊芯。另外對(duì)于這些已經(jīng)處理過(guò)的設(shè)備還應(yīng)合理縮短其試驗(yàn)周期，并對(duì)其進(jìn)行后期跟蹤以及試驗(yàn)和分析，等到產(chǎn)氣平穩(wěn)或者是不再產(chǎn)生氣體后方可松懈。(3)當(dāng)電流互感器因其變壓器油質(zhì)量不合格而產(chǎn)生氫氣時(shí)應(yīng)該及時(shí)更換，并在進(jìn)行更換后對(duì)其進(jìn)行繼續(xù)的跟蹤試驗(yàn)分析。而對(duì)于無(wú)法確定產(chǎn)生氫氣原因的電流互感器，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行脫氣處理并繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行跟蹤試驗(yàn)分析。而情況較為嚴(yán)重時(shí)還應(yīng)該創(chuàng)造條件進(jìn)行吊芯檢查。

2.變壓器套管、繞組以及互感器tgδ試驗(yàn)問(wèn)題

變壓器套管、繞組以及互感器tgδ試驗(yàn)問(wèn)題如下：(1)嚴(yán)格執(zhí)行原部頒發(fā)的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，不得對(duì)其進(jìn)行任意的刪減或降低其標(biāo)準(zhǔn)。(2)在現(xiàn)行的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中相應(yīng)地添加出廠值或者是初始值、固定限值以及其歷年值這三欄對(duì)比值以便于試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的對(duì)比與審查。另外，相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該在其試驗(yàn)之前找出相關(guān)的對(duì)比數(shù)值以方便試驗(yàn)過(guò)后能夠馬上在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比分析。(3)固定試驗(yàn)人員和相關(guān)的使用儀器以便于進(jìn)行相關(guān)的對(duì)比分析。

3.有載調(diào)壓裝置試驗(yàn)問(wèn)題

(1)嚴(yán)格按照《電力變壓器檢修導(dǎo)則》和《有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》來(lái)執(zhí)行對(duì)變壓器的有載分接開關(guān)的試驗(yàn)與檢查。(2)根據(jù)《電力變壓器檢修導(dǎo)則》和《有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》來(lái)合理修改和補(bǔ)充預(yù)試規(guī)程中的相關(guān)內(nèi)容。

4.變壓器繞組變形試驗(yàn)問(wèn)題的相關(guān)對(duì)策

(1)除了對(duì)發(fā)生近區(qū)或出口短路事故的主變壓器進(jìn)行色譜分析和各種絕緣試驗(yàn)之外，還應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的繞組變形試驗(yàn)。(2)建議相關(guān)部門在預(yù)試規(guī)程中補(bǔ)充變壓器繞組變形試驗(yàn)的相關(guān)項(xiàng)目與要求。(3)由于一般的發(fā)供電企業(yè)都缺乏了繞組變形試驗(yàn)測(cè)試的儀器而只能請(qǐng)求外部的增援，所化費(fèi)用甚多。對(duì)此，針對(duì)擁有50臺(tái)以上變壓器的供電局應(yīng)該自身購(gòu)置一臺(tái)試驗(yàn)儀器以方便日后對(duì)相關(guān)故障后的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)分析，所得數(shù)據(jù)作為歷史檔案保存從而得以日后的數(shù)據(jù)對(duì)比。

三、總結(jié)

實(shí)際上在電氣預(yù)防性試驗(yàn)中的常見問(wèn)題遠(yuǎn)不止這幾個(gè)，而本文僅僅是選擇了幾個(gè)比較典型的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題探討出一些相關(guān)的解決對(duì)策。其實(shí)，無(wú)論電氣做什么預(yù)防性試驗(yàn)，其首要目的都是在盡量排除電氣的相關(guān)安全隱患后保證電氣的安全運(yùn)行，從而在最大程度上使得電氣能夠?yàn)槿藗儙?lái)更大的方便而非危害。

[1]郭太圣.基于電氣特征量的變壓器故障診斷新研究[D].河海大學(xué),2007.

[2]李娟.電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的研究[D].河海大學(xué),2003.