淺談變壓器常規(guī)試驗(yàn)及注意事項(xiàng)

荊娜++陳清泉

摘要 本文通過簡(jiǎn)單的描述變壓器常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目的作用，結(jié)合我公司生產(chǎn)實(shí)例，闡述變壓器常規(guī)試驗(yàn)的重要性及保證安全生產(chǎn)的注意事項(xiàng)，從而提高試驗(yàn)人員的工作效率，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞 變壓器；直流電阻；油中溶解色譜；絕緣電阻；介質(zhì)損耗；直流泄露

中圖分類號(hào) TM4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào)2095-6363（2015）10-0036-02

電力變壓器是電力系統(tǒng)最主要的電力設(shè)備之一，它能否正常運(yùn)行，直接關(guān)系著電網(wǎng)供電可靠性及經(jīng)濟(jì)效益。近年來，隨著用電負(fù)荷迅猛增長(zhǎng)，變壓器的容量也伴隨著增長(zhǎng)，覆蓋的用電負(fù)荷越來越廣；同時(shí)，有部分變壓器由于容量不足以滿足負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，常處于滿負(fù)荷或過負(fù)荷狀態(tài)，這樣常常伴隨著發(fā)熱、加速絕緣老化，從而引起繞組層間、匝間短路等故障，減少了變壓器的壽命。因此，對(duì)于變壓器，常規(guī)試驗(yàn)是必不可少的，并且應(yīng)在最短的停電時(shí)間達(dá)到最大的效果，以期及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并加以處理，以保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行和縮短停電時(shí)間。

1 常規(guī)試驗(yàn)

1.1 油中溶解氣體色譜分析

油中溶解氣體色譜分析能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障，便于對(duì)這些潛伏性故障的及時(shí)處理，避免事故發(fā)生和設(shè)備損壞。同時(shí)，油中溶解氣體色譜分析還具有不停電檢測(cè)和檢測(cè)緩慢發(fā)展的早期潛伏性故障等優(yōu)點(diǎn)。

油中氣體的產(chǎn)生主要是由于局部過熱、局部電暈放電和電弧引起的，產(chǎn)生的氣體主要有氫（H₂）、甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、乙烯（C₂H₄）、乙炔（C₂H₂）、丙烷（C₃H₈）、丙烯（C₃H₆）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（C0₂）。依照Q/GDW 1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，對(duì)油中溶解氣體的注意值進(jìn)行了如下規(guī)定：總烴（甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、乙烯（C₂H₄）、乙炔（C₂H₂》≤150μL/L；乙炔（C₂H₂） ≤5μL/L；氫（H₂） ≤150μL/L。同時(shí)，為了分析變壓器的故障性質(zhì)，確定故障區(qū)域，常對(duì)以下5中氣體使用三比值法：

1.2 直流電阻試驗(yàn)

繞組直流電阻試驗(yàn)檢查繞組內(nèi)部導(dǎo)線、引線的焊接是否良好，分接開關(guān)接觸是否良好，繞組是否斷股，層、匝間有無短路等缺陷，配合其他試驗(yàn)，可有效的檢測(cè)出缺陷，預(yù)防接觸點(diǎn)不良、短路發(fā)熱熔化而燒斷繞組，進(jìn)而燒壞變壓器。

按照Q/GDW 1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，1.6MVA以上變壓器，各相繞組電阻相間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2%，無中性點(diǎn)引出的繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%；1.6MVA及以下的變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差別一般不大于三相平均值的2%；同相初值差不超過±2%。

例：我公司一臺(tái)SS211-50000/110變壓器發(fā)生故障后，測(cè)得絕緣電阻正常，油中溶解氣體色譜分析顯示部分絕緣放電，介質(zhì)損耗因素tanδ明顯增大，通過直流電阻測(cè)得高壓側(cè)、中壓側(cè)繞組直流電阻三相不平衡率在規(guī)定范圍內(nèi)，低壓側(cè)繞組直流電阻三相不平衡率達(dá)到8%，遠(yuǎn)超規(guī)程規(guī)定的1%，得出低壓繞組嚴(yán)重受損，須進(jìn)行大修。大修時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓繞組燒毀嚴(yán)重。

1.3 絕緣電阻試驗(yàn)

測(cè)量繞組絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)，能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮或臟污，以及貫穿性的集中性缺陷，如瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有金屬接地等缺陷。變壓器的絕緣狀況往往要結(jié)合繞組介質(zhì)損耗和泄漏電流試驗(yàn)，才能確定變壓器的絕緣情況。按照Q/GDW1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，繞組絕緣電阻≥10000MQ，吸收比≥1.3或極化指數(shù)≥1.5。根據(jù)對(duì)我公司近年來各變壓器故障后的絕緣電阻測(cè)試結(jié)果可知，60%的變壓器絕緣電阻急劇下降。

1.4 介質(zhì)損耗因素tan δ試驗(yàn)

介質(zhì)損耗因素tan δ試驗(yàn)用來檢查變壓器整體受潮、油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷等。經(jīng)驗(yàn)表明，測(cè)量介質(zhì)損耗因素tan δ，是判斷變壓器絕緣狀態(tài)的一種較有效手段。按照Q/GDW 1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，35kV及以下變壓器：≤1.5%，llOkV～220kV變壓器：≤0.8%，330kV及以上變壓器：≤0.5%。

1.5 繞組泄漏電流試驗(yàn)

直流泄漏試驗(yàn)?zāi)苡行Оl(fā)現(xiàn)其他試驗(yàn)項(xiàng)目不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷。按照Q/GDW 1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，加壓Imin時(shí)的泄漏電流與初值比應(yīng)沒有明顯增加，且與同型設(shè)備或歷次試驗(yàn)結(jié)果沒有明顯差異。

例：我公司一臺(tái)S211-10000/35變壓器，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)tan δ由0.41%增加到1.34%；泄漏電流由4μA增加到215μA。泄漏電流增加了53.75倍，而tan δ只增加了3.27倍，且在規(guī)程規(guī)定范圍內(nèi)，經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)是由套管密封不嚴(yán)進(jìn)水所致。

2 注意事項(xiàng)

1）試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)變壓器充分放電，以避免繞組的殘留電荷對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響，甚至損壞試驗(yàn)設(shè)備。

2）試驗(yàn)前，應(yīng)記錄下變壓器上層油溫的溫度，便于與歷次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。（1）對(duì)于絕緣電阻同溫度下的換算，應(yīng)通過下式進(jìn)行： 。（2）對(duì)于繞組直流電阻同溫度下的換算，應(yīng)通過下式進(jìn)行： （T為常數(shù)，銅導(dǎo)線為235，鋁導(dǎo)線為225）。（3）對(duì)于介質(zhì)損耗因素tan δ同溫度下的換算，應(yīng)通過下式進(jìn)行：

3）試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)檢測(cè)鐵芯、夾件的接地是否良好，避免影響介質(zhì)損耗因素tan δ和直流泄漏電流的測(cè)試結(jié)果。

4）試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)檢查接地的良好性。通常試驗(yàn)時(shí)，為了節(jié)省時(shí)間，常常在進(jìn)行絕緣試驗(yàn)（絕緣電阻、介質(zhì)損耗因素tan δ、泄漏電流試驗(yàn)等）時(shí)，使用變電值班人員懸掛的接地線（即非被試?yán)@組接地）。由于試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的接地樁為防止腐蝕，常常粉刷了很厚的漆，現(xiàn)場(chǎng)懸掛的接地線在不經(jīng)過處理的情況下（即沒有對(duì)接地樁的漆進(jìn)行打磨），往往造成接地不良，在進(jìn)行絕緣試驗(yàn)時(shí)，往往發(fā)生接地處的對(duì)地放電，影響測(cè)試結(jié)果，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p毀設(shè)備。

5）進(jìn)行直流泄漏電流試驗(yàn)前，應(yīng)保證試驗(yàn)設(shè)備接地可靠、良好，調(diào)壓旋鈕的指示位置為0。

6）對(duì)lOkV變壓器進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意被試?yán)@組接地是否斷開，若接地未斷開，則測(cè)試結(jié)果不穩(wěn)定，且三相不平衡率偏大，影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

7）試驗(yàn)分析時(shí)，應(yīng)把直流電阻的測(cè)試結(jié)果換算為每相繞組的直流電阻，便于比較分析，如下。

（1）對(duì)于無中性點(diǎn)引出線的星形聯(lián)結(jié)組別，通過各線端間電阻計(jì)算各相電阻，如下：

（2）對(duì)于三角形聯(lián)結(jié)組別，通過各線端間電阻計(jì)算各相電阻，如下：

3 結(jié)論

在實(shí)際工作中，工作人員要認(rèn)真做好每一步，認(rèn)真執(zhí)行規(guī)程的規(guī)定，認(rèn)真分析每項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化，認(rèn)真維護(hù)好變壓器，及時(shí)找出變壓器的隱患，及時(shí)處理，防止事故擴(kuò)大，提高供電安全、可靠與經(jīng)濟(jì)效益。