變壓器制造中絕緣電阻不合格案例分析

劉　蔚保定天威保變電氣股份有限公司

變壓器制造中絕緣電阻不合格案例分析

劉蔚
保定天威保變電氣股份有限公司

測(cè)量變壓器的絕緣電阻對(duì)檢查變壓器的整體絕緣狀況具有較高靈敏度，能有效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缺陷。此外絕緣電阻測(cè)量是一種非破壞性試驗(yàn)，具有方便快捷特點(diǎn)。在變壓器制造和安裝環(huán)節(jié)有著重要意義。本文分析電力變壓器（電抗器）成品試驗(yàn)里的鐵心對(duì)夾件、夾件對(duì)地絕緣電阻不合格兩個(gè)案例，對(duì)故障問題闡述了個(gè)人看法，希望能有助于更好開展產(chǎn)品質(zhì)量工作。

變壓器；絕緣電阻；環(huán)氧玻璃布板

一、前言

絕緣電阻、吸收比及極化指數(shù)的測(cè)量是評(píng)價(jià)電氣設(shè)備絕緣質(zhì)量的方法之一，由于絕緣電阻測(cè)量只需要一個(gè)絕緣電阻表就可以進(jìn)行，而且是一種非破壞性試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)使用十分方便，所以電氣設(shè)備的絕緣電阻測(cè)量在制造、安裝和運(yùn)行過程中的預(yù)防性試驗(yàn)中廣泛應(yīng)用。如能定期進(jìn)行測(cè)量并長(zhǎng)期積累數(shù)據(jù)，根據(jù)其變化傾向，能有助于對(duì)絕緣狀況作出正確的分析判斷。變壓器產(chǎn)品是典型的多層油紙絕緣結(jié)構(gòu)，而油紙絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣電阻與很多因素有關(guān)，其中主要的因素有：所用變壓器油和絕緣紙的性能和工藝質(zhì)量；絕緣的厚度和面積；溫度與濕度的影響；絕緣結(jié)構(gòu)中水分的含量和分布以及受污染的程度等。由于受眾多因素影響，絕緣電阻不合格是制造企業(yè)經(jīng)常遇到且比較難檢查發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題。本文通過制造過程中絕緣電阻不合格兩個(gè)案例來查找不合格原因，對(duì)此進(jìn)行探索性的分析，進(jìn)一步加強(qiáng)變壓器制造過程檢驗(yàn)和增加關(guān)注質(zhì)量控制點(diǎn)。

二、案例

案例一：變壓器型號(hào)SFFZ-50000/500，成品試驗(yàn)情況：鐵芯、夾件絕緣電阻測(cè)量時(shí)，夾件對(duì)地絕緣電阻0MΩ，夾件死接地狀態(tài)。

檢查流程：①產(chǎn)品吊檢前拆除接地套管對(duì)夾件接地引線進(jìn)行檢查無異常。②打開定位釘蓋板檢查箱蓋定位孔與器身上定位配合情況無異常。③進(jìn)入油箱內(nèi)部：對(duì)開關(guān)與開關(guān)托盤配合情況檢查無異常；檢查夾件上方凸出部分不與箱壁相碰；檢查溫度計(jì)底座與鐵心間距離無異常。④起吊18噸重物在油箱頂部檢查油箱變形情況，使用2500V搖表測(cè)量夾件對(duì)地絕緣電阻2500MΩ無異常。⑤產(chǎn)品吊罩，使用2500V搖表測(cè)量夾件對(duì)地絕緣電阻2500MΩ無異常。檢查器身下定位絕緣情況，發(fā)現(xiàn)絕緣墊塊為環(huán)氧玻璃布板制作，考慮其絕緣性能將其所有換為絕緣紙板材質(zhì)。檢查墊腳下部箱底絕緣紙板安裝情況無異常。（箱底紙板定位并未高于紙板厚度，鐵心墊腳下表面平整。）⑥鐵心產(chǎn)品吊檢完畢后，在器身上定位與箱蓋蓋板之間增加絕緣紙板，保證其絕緣可靠。⑦產(chǎn)品吊檢后使用2500V搖表測(cè)量夾件對(duì)地絕緣電阻2500MΩ。

案例二：電抗器型號(hào)：BKD-80000/765，在成品試驗(yàn)時(shí)，測(cè)量鐵心對(duì)地絕緣電阻12600MΩ；夾件對(duì)地絕緣電阻12900MΩ；鐵心對(duì)夾件絕緣電阻為0 MΩ。

檢查流程：用2500kV兆歐表復(fù)試仍是鐵心對(duì)夾件絕緣電阻為0 MΩ，斷開接地小辮復(fù)測(cè)各個(gè)結(jié)構(gòu)件發(fā)現(xiàn)墊腳對(duì)夾件絕緣電阻過低。將器身吊起檢查墊腳處，發(fā)現(xiàn)墊腳處環(huán)氧玻璃布板邊緣有樹脂，在該處環(huán)氧玻璃布板下部增加2mm紙板絕緣。復(fù)測(cè)合格。

三、環(huán)氧玻璃布板和絕緣紙板對(duì)比表

項(xiàng)目?jī)?nèi)容組成成分拉伸強(qiáng)度油中電氣強(qiáng)度環(huán)氧玻璃布板材質(zhì)就是玻璃纖維，主要成分是SiO2，玻璃纖維織成布后覆環(huán)氧樹脂≥300MPa（板材厚度≥1.6mm）≥14MV/m≥11.5MV/m≥10MV/m板材厚度0.5-1.0mm板材厚度1.1-2.0mm板材厚度2.1-3.0mm T4絕緣紙板用未漂硫酸鹽木漿為原料,經(jīng)粘狀打漿壓制制成縱向≥105MPa（板材厚度1.6-3.0mm）橫向≥80MPa（板材厚度1.6-3.0mm）≥40kV/m≥35 kV/m≥30 kV/m板材厚度≤1.6mm板材厚度1.6-3.0mm板材厚度3.0-8.0mm

結(jié)合案例，環(huán)氧玻璃布板和絕緣紙板對(duì)比表以及裝配經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧玻璃布板的絕緣性能相對(duì)絕緣紙板的絕緣性能較差，但機(jī)械性能比絕緣紙板要好，故仍會(huì)在變壓器非高場(chǎng)強(qiáng)的受力部位上使用。由于環(huán)氧玻璃布板覆蓋環(huán)氧樹脂，所以絕緣性能會(huì)有所影響。在變壓器制造過程中，應(yīng)該關(guān)注此類材料所在部位，避免有所搭接或絕緣材料厚度不足造成絕緣電阻不合格現(xiàn)象發(fā)生。杜絕了類似的問題會(huì)大大減少返工的工作量和質(zhì)量成本。

四、結(jié)束語

在前言提及的影響絕緣電阻眾多因素中，本文案例屬于絕緣材料厚度、性能和工藝質(zhì)量造成。而實(shí)際生產(chǎn)工作中，制造過程中還會(huì)遇到各種原因造成絕緣電阻不合格的問題。通過對(duì)案例總結(jié)和絕緣電阻相關(guān)研究分析，我們不僅要能快速查找原因并制定處理方案，還要在日常工作和質(zhì)量控制采取一系列措施來預(yù)防這類問題，提高變壓器產(chǎn)品一次合格率，保證變壓器安全運(yùn)行。

[1]胡啟凡.變壓器試驗(yàn)技術(shù)[CIP].—北京：中國電力出版社，2009

[2]謝毓城.電力變壓器手冊(cè)-2版[CIP].—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.6