變壓器故障檢測中電氣試驗(yàn)應(yīng)用技術(shù)分析

摘要：近年來，電力工業(yè)飛速發(fā)展，電力變壓器作為電力系統(tǒng)重要的設(shè)備電力，需求日益增多，用途日益廣泛，由于其絕緣結(jié)構(gòu)、調(diào)壓方式、冷卻方式等均在不斷發(fā)展中，為保證電力變壓器安全運(yùn)行，對電力變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)是有必要的。變壓器試驗(yàn)有：變壓器的絕緣電阻、吸收比試驗(yàn)；泄漏電流試驗(yàn)；直流電阻試驗(yàn)；交流耐壓試驗(yàn)；介質(zhì)損失角正切 tanδ 試驗(yàn)等。通過這些試驗(yàn)，我們對變壓器的狀態(tài)會做出準(zhǔn)確的評估。本文介紹了幾種常見的電氣試驗(yàn)及其原理方法，并通過實(shí)例說明了電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變壓器；電氣試驗(yàn)；故障檢測

1常見的幾種電氣試驗(yàn)

1.1直流電阻試驗(yàn)

變壓器繞組的直流電阻是變壓器在交接、大修和改變分接開關(guān)后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是故障后的重要檢查項(xiàng)目。通過測量直流電阻，能有效的檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路；電壓分接開關(guān)的各個(gè)位置接觸是否良好以及開關(guān)實(shí)際位置與指示位置是否相符；引出線有無斷裂；多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股等情況。在中、小型變壓器的實(shí)際測量中，大多采用直流電橋法，當(dāng)被試線圈的電阻值在1歐以上的一般用單臂電橋測量。

試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定預(yù)防性試驗(yàn)中，630kVA以上變壓器，當(dāng)無中性點(diǎn)引出線時(shí)，同一分接位置測量的繞組直流電阻，直接用線電阻相互比較，其最大差值應(yīng)不大于三相平均值的2%（警示值），并與以前（出廠、交接或上次）測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，相對變化也不得大于2%，；630kVA及以下的變壓器，相間差值一般不大于三相平均值的4%（警示值），線間差別一般不大于三相平均值的2%。

1.2介質(zhì)損失角正切tanδ試驗(yàn)

介質(zhì)損失角正切tanδ試驗(yàn)是一種使用較多且對判斷絕緣較為有效的方法。將交流電壓加到電路中，求得絕緣有功電流分量與無功分量的比值作為絕緣功率損耗的參考依據(jù)。測量tanδ主要用于檢查變壓器是否受潮、絕緣老化、油質(zhì)劣化、絕緣上附著油泥及嚴(yán)重局部缺陷等。tanδ的測試可用簡易式西林電橋和介質(zhì)損失角測試儀等設(shè)備進(jìn)行測試。根據(jù)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程DL/T596—1996規(guī)定，測量的tanδ值不應(yīng)大于出廠試驗(yàn)值的1.3倍。必要時(shí)可通過觀測tanδ與外施電壓的的關(guān)系曲線，觀測tanδ是否隨電壓上升，用以判斷絕緣內(nèi)部有無分層、裂縫等缺陷。介質(zhì)損耗角正切tanδ的測量有兩種接線方式，分為正接線測量與反接線測量。當(dāng)試品不接地時(shí)采用正接線方式，試品接地時(shí)采用反接線方式。

1.3絕緣電阻試驗(yàn)

絕緣電阻是指在絕緣體的臨界電壓以下，施加的直流電壓U-時(shí)，測量其所含的離子沿電場方向移動(dòng)形成的電導(dǎo)電流Ig，應(yīng)用歐姆定律所確定的比值，即。測量絕緣電阻和吸收比是檢查變壓器絕緣狀態(tài)簡便而通用的方法，可有效查出影響絕緣的異物、絕緣受潮和臟污、絕緣油嚴(yán)重裂化、絕緣擊穿和嚴(yán)重?zé)崂匣热毕?。在測量過程中，應(yīng)短接被測繞組各引線，非被測繞組進(jìn)行短路接地，依次對各繞組對地及繞組間的絕緣電阻值進(jìn)行測量。

不同的絕緣設(shè)備，在相同電壓下，總電流隨時(shí)間下降的曲線不同。即使對同一設(shè)備，當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時(shí)，其總電流曲線也要發(fā)生變化。當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時(shí)，電流的吸收現(xiàn)象不明顯，總電流隨時(shí)間下降較緩慢。有絕緣良好與受潮時(shí)的變化。因此，對同一絕緣設(shè)備，根據(jù)的變化就可以初步判斷絕緣的狀況。通常以絕緣電阻的比值表示。

1.4交流耐壓試驗(yàn)

交流（耐壓試驗(yàn)是針對某些局部缺陷，考驗(yàn)被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對保證設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。交流耐壓試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，但因它屬于破壞性試驗(yàn)，會使原來存在的絕緣弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展，因此必須在被試品的絕緣電阻及吸收比測量、直流泄漏電流測量及介質(zhì)損失角正切值tanδ測量均合格之后進(jìn)行，以免造成不必要的破壞。對于變壓器這種電容量較大的試品，一般采用串聯(lián)諧振的方法進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，采用調(diào)感和調(diào)頻進(jìn)行諧振補(bǔ)償。利用串聯(lián)諧振作耐壓試驗(yàn)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失；擊穿后電流下降，不致造成被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)大。

2電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測中的實(shí)際應(yīng)用

某220kv變電站的1#主變在2017年10月29日進(jìn)行了例行試驗(yàn)，其中包括繞組直流電阻試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損失角正切tanδ試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)。該變壓器型號為OSSZ11-240000/220，額定電壓（220±8×1.25）/115/10.5kV，額定電流為629.8/1204.9/6598.3A，額定容量240000/240000/120000kVA，額定頻率50Hz，聯(lián)結(jié)組別YNa0d11。

試驗(yàn)環(huán)境：環(huán)境溫度：7℃油溫：7℃，濕度：50%

綜上，由數(shù)據(jù)可知，直流電阻與出廠值相比差值不超過2%，相間差小于三項(xiàng)平均值的4%；介質(zhì)損耗角tanδ與出廠值差值不超過130%；絕緣電阻吸收比大于1.3，極化指數(shù)大于1.5，可判斷該變壓器絕緣良好。各數(shù)據(jù)合格，該變壓器未出現(xiàn)故障，檢測合格。

3總結(jié)

進(jìn)行預(yù)防性電氣試驗(yàn)是變壓器狀態(tài)檢修中非常關(guān)鍵的步驟，其試驗(yàn)方法有很多，本文只是列出其中幾種。電氣試驗(yàn)?zāi)苡行z測出變壓器的潛在問題，有助于以實(shí)現(xiàn)變壓器故障的一體化處理。對變壓器進(jìn)行電氣試驗(yàn)操作時(shí)，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，規(guī)避問題，降低風(fēng)險(xiǎn)，保證試驗(yàn)安全。如果事故發(fā)生，則工作人員需要冷靜面對，積極采取措施減少損失。

參考文獻(xiàn)：

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[2]杜曉華.變壓器電氣試驗(yàn)方法分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，6（22）：35-36.

（作者單位：廣東電網(wǎng)汕頭供電局變電管理所）

作者簡介：林典豪（1991.06.24-）；男；廣東汕頭；漢族；大學(xué)本科；助理工程師；廣東電網(wǎng)汕頭供電局變電管理所高壓試驗(yàn)二班中級作業(yè)員；研究方向：變電站設(shè)備高壓試驗(yàn)。