220kV電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)淺析

摘 要：電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，保證著人們生產(chǎn)生活使用的電能得到穩(wěn)定供應(yīng)，在電力系統(tǒng)中，有一個(gè)重要的電力設(shè)備，那就是電力變壓器，其主要功能為升高電壓，將其運(yùn)輸電能中電能損耗，有助于長距離的電力輸送。本文就電力變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)做簡要分析，選取了幾項(xiàng)常規(guī)性的試驗(yàn)項(xiàng)目做具體分析，為電力變壓器相關(guān)工作積累理論性經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：繞組絕緣；電力變壓器；預(yù)防性試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）15-0039-02

電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)中應(yīng)用的電力變壓器逐漸增多，并且電力變壓器的各個(gè)方面也在不斷發(fā)展著，像絕緣結(jié)構(gòu)、調(diào)壓方式、冷卻方式等等，而保證電力變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)在于其的預(yù)防性試驗(yàn)，下面內(nèi)容就電力變壓器中幾個(gè)方面的預(yù)防性試驗(yàn)，做簡要分析。

1 測量繞組絕緣的電阻和泄露的電流

1.1 測量繞組絕緣電阻

給繞組絕緣作用一個(gè)直流的電壓，其輸入的試品電流I將會(huì)出現(xiàn)三個(gè)分量，其中Ia為電容電流，Ib為吸收電流，Ic為泄露電流，其Ia、Ib會(huì)隨著時(shí)間的衰減而衰減，因此不同時(shí)間下，繞組絕緣電阻會(huì)有不同的電流讀數(shù)，15s、1min、10min時(shí)間內(nèi)，絕緣電阻分別是R15、R60、R600，因時(shí)間衰減的電流，結(jié)構(gòu)不同，表現(xiàn)的出的數(shù)值在10min之后快要接近于零，可以得出，絕緣電阻最終還應(yīng)該從Ic觀察，得出穩(wěn)態(tài)的絕緣電阻是R600。

1.2 判斷是否合格

絕緣老化并不嚴(yán)重，絕緣也沒有受到污染的正常變壓器，其絕緣電阻跟絕緣部分含有的水存在關(guān)系。主要表現(xiàn)在，水分含量和水分分布兩個(gè)方面。對(duì)于絕緣電阻影響更大的是水分布形態(tài)，水是如何分布會(huì)受到溫度的影響，作用在絕緣電阻上，就表現(xiàn)為水分布影響到絕緣電阻，同時(shí)又發(fā)現(xiàn)，絕緣電阻和測量時(shí)間以及繞組的結(jié)構(gòu)都存在關(guān)系。研究人員提出利用極化指數(shù)對(duì)變壓器狀態(tài)做有效判斷，因此，出現(xiàn)以下需要注意的問題：①在對(duì)繞組絕緣局部受潮的反映上，吸收比和計(jì)劃指數(shù)表現(xiàn)并不是那么靈敏；②對(duì)于絕緣電阻的測量，不能將介質(zhì)極化全部消除，極化存在時(shí)，測量發(fā)生的誤差大的時(shí)候，測量誤差將會(huì)直接對(duì)吸收比和計(jì)劃指數(shù)產(chǎn)生影響；③絕緣電阻變大，吸收比和計(jì)劃指數(shù)出現(xiàn)變大的情況，實(shí)際只是關(guān)心絕緣電阻最終數(shù)值；④繞組絕緣存在擊穿機(jī)理，所以說降低的絕緣電阻是不利的因素。

從這些分析去理解，得出了這樣看法：①絕緣電阻數(shù)值才是繞組絕緣電阻測量需要側(cè)重的方面，可以將其定為后續(xù)的考核指標(biāo)。②如果需要測量繞組泄露的電流，就一定測量10min段泄露的電流值。將絕緣電阻計(jì)算出來，運(yùn)用R′600進(jìn)行表示，其接近上面提到的R600，表示正常。確保兩者正常時(shí)，如果R600大于R′600，則出現(xiàn)了絕緣受潮的問題。

1.3 測量鐵芯絕緣電阻

電力變壓器中鐵芯又被一種存在外引接地線，對(duì)其進(jìn)行絕緣電阻的具體測量，使用2500V絕緣電阻表實(shí)施測量。測量鐵芯絕緣電阻主要就是想對(duì)鐵芯進(jìn)行是否存在多點(diǎn)接地的檢查。如果出現(xiàn)了多點(diǎn)的接地，鐵芯局部會(huì)出現(xiàn)過熱的問題，分解了油，嚴(yán)重情況會(huì)將硅鋼片燒毀。經(jīng)過多年工作經(jīng)驗(yàn)的驗(yàn)證，更有效地對(duì)鐵芯多點(diǎn)接地的監(jiān)控辦法就是測量鐵芯入地電流。不會(huì)存在多點(diǎn)接地情況是電流小于100A。單純依靠鐵芯絕緣電阻，并不夠合理，因?yàn)?，變壓器正常情況下，也可能出現(xiàn)多點(diǎn)接地的問題。所以不能只在停電的時(shí)候?qū)^緣電阻進(jìn)行測量。另外，鐵芯的絕緣常年裸露在外，容易沉積水分，并聚集一些鐵磁雜質(zhì)，就更加容易出現(xiàn)多點(diǎn)接地的問題。

分析這些問題以及原因之后，對(duì)于鐵芯絕緣電阻的測量應(yīng)該要注意這些問題：需要將鐵芯R15、R60測量出來，將吸收比計(jì)算出來；R15、R60的測量中，要將測量線同接地引線的套管直接連接，保證干凈和干燥；測量兩次，如果結(jié)果存在差別非常明顯，要考慮鐵芯絕緣是否受潮，或者是不是被固體的物質(zhì)污染，或者是不是出現(xiàn)了污染吸收比小于受潮吸收比的問題。

2 繞組直流電阻測量

正確的測量分析，對(duì)變壓器運(yùn)行狀態(tài)下電阻的測量，就是想要查看繞組工作中電力回路在導(dǎo)通狀態(tài)下，有沒有一些變化。查看電氣接頭、分接開關(guān)觸頭，在電氣接觸性的表現(xiàn)，主要使用的判斷值為出廠值。判斷標(biāo)準(zhǔn)，與出廠值比較，偏差不能超過2%，這時(shí)依然處在正常狀態(tài)。

如果工作中電流回路，出現(xiàn)變壞的導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)致的后果將為局部過熱問題。通過使用油氣體色譜分析時(shí)，應(yīng)用在局部過熱上的靈敏度高于直流電阻應(yīng)用，因此，可以說測量直流電流能用色譜分析將其代替。假設(shè)說，測量直流電阻時(shí)，會(huì)有很多工作量，就應(yīng)該首先應(yīng)用色譜分析方法，將直流電阻測量，當(dāng)成一種輔助手段，出現(xiàn)過熱問題時(shí)，使用其輔助找到過熱的故障點(diǎn)。

有載形式的分接開關(guān)觸頭，其接觸時(shí)的電阻限值一般是250MΩ。就當(dāng)前繞組電阻實(shí)踐的測量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)級(jí)別之間直流電阻存在的差異測量。正常運(yùn)行中，一級(jí)差別不能超過正負(fù)100μΩ。如果實(shí)踐測量時(shí)，得到的多數(shù)級(jí)差偏差處于此范圍，可以說明，測量方法無誤，也可以說明，能夠會(huì)將接觸的不良分級(jí)檢查出來。但是還應(yīng)該注意使用不同的切換方法，將接觸的不良分級(jí)優(yōu)化，促使其符合偏差低于的250MΩ標(biāo)準(zhǔn)。

通過以上的分析，為220kV的電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)提出三點(diǎn)建議：①更多使用色譜分析，減少直流電阻測量的工作量；②判斷導(dǎo)通狀態(tài)，應(yīng)使用出廠值，不要包括三相直流電阻值數(shù)序排列；③有載形式分接開關(guān)繞組電阻的測量，級(jí)差測量的準(zhǔn)確是關(guān)鍵。

3 測量繞組介質(zhì)損耗系數(shù)

3.1 tgδ測量的意義

測量繞組tgδ的具體方法為，對(duì)繞組絕緣作用一個(gè)50Hz的工頻電壓，使用介質(zhì)損耗測試儀，就其繞組絕緣存在電能損耗進(jìn)測量。這種損耗非常小，就刻意不適用W進(jìn)行計(jì)量，而使用tgδ將其表示出來。

給繞組絕緣施加了一定的交流的電壓，會(huì)有電能損耗出現(xiàn)，出現(xiàn)的原因?yàn)闃O化和電導(dǎo)電流。水具有一定極性，有著明顯的極化作用。將絕緣繞組中水含量通過其tgδ值反映出來，當(dāng)真空干燥，以及真空注油都做的比較好，其tgδ不會(huì)特別高，側(cè)面說明了，繞組tgδ的測量存在一定意義。仍然需要觀察測量是否足夠的靈敏。出廠試驗(yàn)其值達(dá)到0.2%，現(xiàn)場試驗(yàn)中達(dá)到0.8%為合格，因此要視情況而定。

在一些統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，如果繞組絕緣在本質(zhì)上不村子變化，并在測量中，沒有出現(xiàn)人為錯(cuò)誤或意外干擾，其tgδ值，就15～35℃范圍內(nèi)，測量出分散性如表1。tgδ值與溫度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系并不是一種簡單地函數(shù)，tgδ值受到溫度影響的原因是水不同位置的分布，該值出現(xiàn)的較大波動(dòng)性，是因?yàn)榻^緣狀態(tài)不佳，同樣是給試驗(yàn)人員表現(xiàn)出的一種信息。測量要找準(zhǔn)穩(wěn)定溫度，但是并不必須是接近的溫度。

3.2 有效測量tgδ值的建議

①使用的測量儀器保證質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)部門檢驗(yàn)合格后，才能投入使用；②評(píng)估測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度，如果測量中存在外在因素影響，要找出相關(guān)證據(jù)，如果存在套管資套受到污染，或者空氣濕度較大，應(yīng)該對(duì)瓷裙絕緣電阻以及tgδ值進(jìn)行測量。如果受到溫度影響，要測量多次不同溫度下的數(shù)值；③就繞組絕緣tgδ值，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為出場試驗(yàn)或者大修后的試驗(yàn)數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，電力變壓器實(shí)施預(yù)防性試驗(yàn)，是一項(xiàng)復(fù)雜的功能，主要是檢驗(yàn)安全可靠性，目的是對(duì)變壓器在運(yùn)行中的狀態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)控，試驗(yàn)人員必須要做好充分地準(zhǔn)備，投入更多的細(xì)心和耐心。針對(duì)電力變壓器各個(gè)部分的試驗(yàn)，都要找到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，并找出原因，做好處理，為電力變壓器能正常穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

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收稿日期：2018-4-24