變電運行過程中變壓器電氣試驗信息的研究

張世杰 張威

摘 要：狀態(tài)檢測逐漸受到了國內(nèi)外電力行業(yè)的關(guān)注。隨著我國對變電運行越來越重視，對于變電運行過程中變壓器電氣試驗也更加關(guān)注?；诖?，本文分析了繞組直流電阻分析、絕緣電阻及吸收比和極化指數(shù)的分析、泄露電流的分析、繞組介損的分析、鐵芯絕緣分析這些變電運行過程中變壓器電氣試驗信息分析的進行。

關(guān)鍵詞：變電運行；變壓器；電氣試驗

電力行業(yè)關(guān)系到我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國的現(xiàn)代化建設(shè)加深、經(jīng)濟也得到了快速的增長，這就使得人們的用電需求增加。在這樣的背景下，電力企業(yè)的電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大、電力系統(tǒng)的容量也有所提升。但是，電力系統(tǒng)容量的增加使得設(shè)備故障的發(fā)生概率增加，對人們的生活造成了極大的影響?；诖耍娏ο到y(tǒng)運行穩(wěn)定性的提升成為了相關(guān)人員的工作重點，使得對變電運行過程的研究更加重要。本文對變電運行過程中，變壓器電氣試驗信息進行了探究，為相關(guān)工作人員提供參考。

一、對繞組直流電阻的分析

變壓器繞組的直流電阻分析與測量是變電運行過程中變壓器電氣試驗的重要環(huán)節(jié)，雖然測量的方式較為簡單，但是其作用十分重要。在對變壓器繞組的直流電阻進行分析與測量時，能夠觀察到電流回路在變電運行過程中的狀態(tài)，可以及時的發(fā)現(xiàn)運行中的問題。例如，內(nèi)部焊接質(zhì)量問題、繞組匝間短路、繞組斷股等等。

在對變壓器繞組的直流電阻進行分析時，變壓器電阻的不平衡參數(shù)是主要的參考依據(jù)。通常情況下，若變壓器的視在功率大于1.6MVA，那么在正常情況下，電阻之間的差異以及線路之間的差異都要小于3。若變壓器的視在功率小于等于1.6MVA，那么正常情況下，電阻之間的差異應(yīng)該三相平均值的4%。

二、對絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的分析

對絕緣電阻進行測試是變電運行過程中變電器試驗較為常用的一種方式。相比于其他的試驗方式，絕緣電阻測試過程較為簡單，所得出的結(jié)論也較為容易分析。絕緣電阻測試主要的進行方式就是通過一分鐘內(nèi)運行的設(shè)備中的絕緣電阻進行判斷，利用絕緣電阻的大小、吸收比對絕緣過程中的受潮情況或問題產(chǎn)生進行判斷。若是設(shè)備中的絕緣電阻較高，則能夠說明設(shè)備的絕緣性能良好；若是絕緣電阻下降，則說明該設(shè)備中絕緣已經(jīng)老化或是受潮。

通常情況下，要將絕緣電阻利用R2=R1×1.5（t1+t2）/10換算成20℃時的電阻值，對于絕緣電阻受環(huán)境溫度的影響因素進行排除。公式中，R2代表絕緣電阻在t2溫度下的電阻值，R1代表絕緣電阻在t1溫度下的電阻值。

利用公式K=R10/R15以及P=R10/R1能夠分別計算出絕緣電阻的吸收比和極化指數(shù)，K為絕緣電阻的一分鐘內(nèi)的組織和在15s時的阻值比，即為吸收比；P為絕緣電阻10min時與1min時的電阻值比值，即為極化指數(shù)。要保證常溫下35kV及以上的變壓器吸收比高于1.3、極化指數(shù)要高于1.5。當(dāng)設(shè)備中的絕緣電阻高于10000MΩ時，要擺正吸收比高于1.1、極化指數(shù)高于1.3。

三、對泄露電流的分析

設(shè)備中泄露電流的分析與測量原理與作用都與絕緣電阻的測量相類似。但是，由于泄露電流測試中，試驗電壓相對較高，所以試驗的準(zhǔn)確性以及靈敏程度都比絕緣電阻的測量要好。基于這樣的情況，對于設(shè)備泄露電流進行測試能夠檢測出變壓器的局部缺陷以及設(shè)備中還沒有完全貫通的集中性缺陷。

變壓器的溫度、絕緣的結(jié)構(gòu)等都是泄露電流的影響因素，在《電力變壓器預(yù)試驗規(guī)程》中，并沒有進行特別的規(guī)定。[1]通常情況下，220kV的變壓器，泄露電流的數(shù)值要小于50μA。在這樣的條件下，一旦泄露電流介于50μA-80μA之間，試驗人員要進行注意；當(dāng)泄露電流大于80μA，即可判定設(shè)備處于不良狀態(tài)。

四、對繞組介損的分析

介損的測量靈敏程度較高，其結(jié)果能夠完成對設(shè)備絕緣受潮、老化變質(zhì)、設(shè)備局部缺陷的判斷。例如，變壓器的套管在正常情況下的介損值為0.5%，受潮情況下的介損值為3.5%。在這樣的情況下，使用絕緣電阻測量的方式對變壓器進行檢驗的話，則無法有效的區(qū)別正常條件下與受潮條件下之間的數(shù)值區(qū)別，而介損值的測量就能進行明顯的區(qū)分。由于介損測量的靈敏程度高，被廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的預(yù)防性試驗中。

介損值受到環(huán)境溫度的影響，正常情況下，溫度越高介損值就越大。在進行實際的現(xiàn)場測量中，會以變壓器頂層的油溫為標(biāo)準(zhǔn)溫度，將不同溫度下的介損值利用tanδ2=tanδ1×1.3（t2-t1）進行換算，其中tanδ代表介損值，t2和t1代表不同的溫度。[2]

五、鐵芯的絕緣分析

變壓器在正常的運行條件下，由于變壓器繞組產(chǎn)生的交變磁場會導(dǎo)致寄生電容的產(chǎn)生，鐵芯是不會進行多點接地的。變壓器繞組產(chǎn)生的交變磁場受到電磁感應(yīng)的作用，會在低壓繞組與鐵芯之間、高低壓繞組之間、設(shè)備外殼與鐵芯之間都產(chǎn)生寄生電容，使得鐵芯受寄生電容與帶點繞組的共同作用產(chǎn)生電位。一旦兩點之間的電位差達到能夠擊穿絕緣的閾值，則會產(chǎn)生電火花。經(jīng)過不斷的積累，就會對變壓器和固體絕緣產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

為了防止產(chǎn)生的電位差對變壓器造成影響，可以將設(shè)備外殼與鐵芯進行連接，使得外殼與鐵芯呈現(xiàn)等位的狀態(tài)。若使用多點接地，則會在不同的接地點產(chǎn)生不同的店電位，引發(fā)局部過熱使得絕緣油分解，甚至?xí)霈F(xiàn)鐵芯損壞、影響變壓器正常運行的情況發(fā)生。

另外，電容型套管介損和電容量的分析也是試驗的方式。油紙電容型絕緣結(jié)構(gòu)是高壓套管中常用的一種結(jié)構(gòu)，一旦結(jié)構(gòu)受潮，絕緣結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性就會增加，使得絕緣被破壞，相應(yīng)的介損值也會增大。所以，通過測量介損值以及電容量就能很好的判斷出絕緣結(jié)構(gòu)是否受潮，幫助相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)變壓器運行中的缺陷。

六、總結(jié)

綜上所述，變壓器運行過程中的變壓器電氣試驗這種狀態(tài)檢修在我國已經(jīng)得到了應(yīng)用于發(fā)展，由于其對相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益的更好保護，引起了國內(nèi)外電力行業(yè)的廣泛關(guān)注。繞組直流電阻分析、絕緣電阻及吸收比和極化指數(shù)的分析、泄露電流的分析、繞組介損的分析、鐵芯絕緣分析等，都是很好的變電運行過程中變壓器試驗信息分析的方式，能夠幫助相關(guān)人員對變壓器的運行情況進行判斷。

參考文獻：

[1]鄧月輝.變電運行過程中變壓器電氣試驗信息分析[J].裝備制造，2014（S2）：133-134.

作者簡介：張世杰（1979-），男，內(nèi)蒙古五原縣人，本科，助理工程師，研究方向：變電繼電保護與電氣試驗；張威（1989-），男，內(nèi)蒙古五原縣人，本科，助理工程師，研究方向：變電繼電保護與電氣試驗。