變壓器泄漏電流增大分析與對策

李進(jìn)明

摘要：變壓器在電力系統(tǒng)整體運(yùn)行中占據(jù)絕對地位，作為一種重要變電設(shè)備它卻極易受到外界因素干擾，長期工作運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種內(nèi)部故障問題，例如潮氣內(nèi)部侵襲、電場發(fā)熱過熱等等，而這些故障問題則會(huì)加速設(shè)備老化程度，最后造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞甚至完全報(bào)廢。因此本文中就主要針對變壓器泄漏電流增大這一問題展開分析，并提出問題相應(yīng)解決對策。

關(guān)鍵詞：泄漏電流增大;變壓器;工作原理;缺陷;試驗(yàn);對策

一般在變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)下需要對其絕緣狀態(tài)進(jìn)行檢測，可利用絕緣電阻配合吸收比檢測情況進(jìn)行判斷，在簡單檢查測試過程中得出相關(guān)數(shù)據(jù)，并對檢測結(jié)果進(jìn)行前后縱向?qū)Ρ龋l(fā)現(xiàn)絕緣電阻、吸收比與漏電量變化情況。隨著變壓器運(yùn)行時(shí)間的增加，它必然會(huì)出現(xiàn)絕緣性能下降、漏電情況加劇等等問題，此時(shí)就可判斷變壓器內(nèi)部的故障缺陷問題及發(fā)生程度。

一、變壓器的基本工作原理

變壓器本身是由磁芯、鐵芯以及線圈所共同組成的，其中由線圈形成至少兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，接電源的繞組被稱之為“初級線圈”，而其余的繞組則被稱之為“次級線圈”。繞組的作用是變換交流電壓、電流以及阻抗。而其中還配置了鐵心，它的作用是強(qiáng)化兩個(gè)線圈之間的磁耦合作用，可有效減少繞組電流渦流與磁滯損耗問題。變壓器是追求理想工作運(yùn)行狀態(tài)的，例如它希望忽略漏磁通問題，同時(shí)忽略原、副線圈的電阻問題，同時(shí)忽略鐵心損耗問題和空載電流。但實(shí)際上，變壓器一般是無法達(dá)到這種理想工作運(yùn)行狀態(tài)的，它經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)種種故障問題，例如變壓器泄漏電流增大問題。

二、對變壓器泄漏電流增大故障缺陷的判斷

（一）變壓器泄漏電流增大故障出現(xiàn)原因

變壓器泄漏電流增大故障缺陷在變電站中比較常見，造成這一故障問題的主要原因有以下3點(diǎn)：

首先，變壓器一般都是交流的，所以他的電流泄漏問題發(fā)生可能性較大，這是因?yàn)樵谧儔浩鞯睦@組中產(chǎn)生了寄生電容，而并非是絕緣電阻過小造成。具體來說，繞組與變壓器機(jī)殼本身之間間距過近容易造成這一問題，此時(shí)寄生電容量逐漸增大，而其導(dǎo)致電容性漏電流可能性也相應(yīng)增大。在確定這一故障問題發(fā)生時(shí)，需要采用到高精度電流互感器，在互感器的二次側(cè)位置接上100Ω的電阻，采用示波器檢查二次側(cè)100Ω以上電壓，如果電壓相位與電源電壓相位相差在60°以上則說明此時(shí)電容性電流分量表現(xiàn)相對較大。

其次，變壓器一般都是由硅鋼材質(zhì)制造而成的，其硅鋼片材質(zhì)本身可能存在問題。例如某些變壓器采用的是廉價(jià)的硅鋼片，這種硅鋼片本身就具有較大的磁阻抗，可能會(huì)導(dǎo)致漏磁電流過大問題。

第三，硅鋼片安裝存在問題，變壓器中的鐵芯都是由數(shù)目眾多的硅鋼片疊加組成的，如果疊加不好其空隙中就非常容易產(chǎn)生漏磁電流，所以在變壓器使用之前需要對其鐵芯進(jìn)行檢查，看是否存在上述的漏磁電流問題。

結(jié)合上述3點(diǎn)問題就可判斷出變壓器泄漏電流增大故障缺陷問題。

（二）變壓器泄漏電流增大故障缺陷判斷方法

在變電站中針對變壓器泄漏電流增大故障缺陷的判斷方法有很多，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷變壓器是否存在缺陷問題是比較可靠的，下文介紹具體方法流程。

首先要測量絕緣電阻和吸收比，這是目前比較安全且漸變的變壓器絕緣狀態(tài)檢查方法。具體來講，就是要對變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，并測得相關(guān)關(guān)鍵數(shù)據(jù)如表1[1]。

為了確保判斷準(zhǔn)確性，需要結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)與設(shè)備出廠試驗(yàn)進(jìn)行分析，與運(yùn)行前試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析?？紤]到變壓器整體絕緣電阻較高，其低壓側(cè)泄漏電流大約為1μA，所以可以初步判定出低壓側(cè)絕緣是不存在缺陷問題的。針對這一問題，還需要對高壓側(cè)絕緣下降以及泄漏電流增大問題進(jìn)行進(jìn)一步分析，結(jié)合相關(guān)規(guī)程要求，保證測量值不大于上一年測量值的150%比例?；诖伺袛嘧儔浩鞲邏簜?cè)局部位置是否存在貫穿性缺陷問題。

結(jié)合上述內(nèi)容，需要正確判斷變壓器高壓絕緣測降低或泄漏，避免泄漏電流過度增大?？蛇x擇在不同溫度、濕度狀態(tài)下分別分3次展開試驗(yàn)過程，減少各種外界因素對試驗(yàn)本身所產(chǎn)生的影響。具體來講在試驗(yàn)過程中需要采取以下5點(diǎn)有效措施。

第一，要保證空氣相對適度在43%以下范圍。

第二，要選擇在試驗(yàn)后將試驗(yàn)數(shù)據(jù)全部換算為20℃標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。

第三，要對高、低壓側(cè)套管進(jìn)行清潔處理，擦干凈后等待干燥并使用軟金屬線將試品表面接駁于兆歐表屏蔽端子的G點(diǎn)上，最大限度消除表面泄漏電流對測量結(jié)果的負(fù)面影響。

第四，在每次試驗(yàn)之后要專門對充電設(shè)備放電2～10分鐘左右，盡量消除剩余電荷，減小其對變壓器設(shè)備所產(chǎn)生的負(fù)面影響。

第五，可采用JDC-3型號(hào)兆歐表進(jìn)行故障缺陷檢測。

一般來說，要在前后40天內(nèi)展開約4次試驗(yàn)，并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)絕緣電阻呈現(xiàn)的下降發(fā)展趨勢，對高壓側(cè)絕緣電阻R60進(jìn)行首次測量，觀察其從4000MΩ下降到1500MΩ（第4次測）的整個(gè)過程，并觀察低壓側(cè)絕緣電阻與泄漏電流是否發(fā)生巨大變化，進(jìn)而證實(shí)初期判斷。如果嘗試?yán)^續(xù)運(yùn)行下去，其高壓側(cè)局部缺陷會(huì)逐漸擴(kuò)大，甚至造成絕緣擊穿事故，此時(shí)造成絕緣擊穿事故，需要加以注意，盡快對變壓器存在的絕緣隱患進(jìn)行處理。

（三）變壓器泄漏電流增大故障缺陷判斷的基本步驟

需要對變壓器局部缺陷進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)其泄漏電流增大故障缺陷問題，具體來講需要先后對它的變壓器絕緣油、變壓器內(nèi)部絕緣部件、紙絕緣、高壓繞組、高壓側(cè)套管以及有載調(diào)壓分解開關(guān)進(jìn)行檢查。例如針對絕緣油的檢查主要是圍繞其耐壓強(qiáng)度與油色譜展開分析，通過油色譜分析證明它是沒有水分的，而在油耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)過程中，則必須試驗(yàn)檢測它的油擊穿電壓，要求其電壓低于25kV，并按照相關(guān)規(guī)程更換絕緣油部分。更換后再進(jìn)行一次絕緣油耐壓試驗(yàn)，保證其高壓側(cè)絕緣電阻R60從1500MΩ上升到3000MΩ，且高壓側(cè)泄漏電流從19μA下降到12μA最合理。

（四）變壓器泄漏電流增大故障缺陷的判斷結(jié)果與對策

變壓器泄漏電流增大故障缺陷的判斷結(jié)論主要是因?yàn)樽儔浩鹘^緣部分受損而導(dǎo)致缺陷問題。在變壓器試驗(yàn)中如果遭遇絕緣異常問題，需要同本文一樣從變壓器的繞組、絕緣油、內(nèi)部絕緣部件等等方面展開分析，并提出具體的試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，全面對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行深度比較，最后能夠得出正確判斷結(jié)論，并針對變壓器泄漏電流增大故障缺陷進(jìn)行合理化解決。

例如可為變壓器呼吸器進(jìn)行內(nèi)外空氣置換，形成變壓器的內(nèi)外干濕度差，同時(shí)要定期更換變壓器中的硅膠部分;其次，如果變壓器密封不嚴(yán)，則必須在其上部進(jìn)油孔與油標(biāo)上部缺油位置進(jìn)行調(diào)整，避免過多水分侵入變壓器?？蓪ψ儔浩鞑捎妹芊庥吞碛头椒ń鉀Q上述問題;再次就是更換掉不合格的變壓器油，并對套管中的變壓器油進(jìn)行定期試驗(yàn)檢查與更換[2]。

總結(jié)：

造成變壓器泄漏電流增大故障的原因非常之多且繁雜，本文中僅僅羅列幾點(diǎn)，希望通過試驗(yàn)檢查方法發(fā)現(xiàn)問題，有針對性的提出變壓器故障缺陷防范處理措施，始終保證其正常運(yùn)行不受損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜娟.主變壓器泄漏電流增大的處理及防范措施[J].民營科技，2015（11）：69.

[2]杜海.關(guān)于變壓器制造中絕緣電阻偏低原因分析及對策探討[J].百科論壇電子雜志，2018（20）：526-527.