關(guān)于配電變壓器絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)

劉佳彬 王承雙

摘 ? 要：配電變壓器作為配電電網(wǎng)體系中的最為關(guān)鍵的設(shè)備，其絕緣的狀態(tài)會對配電電網(wǎng)有著最為直接的影響。而本文對配電變壓器的絕緣材料的影響因素進(jìn)行了闡述，論述了配電變壓器絕緣檢測技術(shù)應(yīng)用對整個(gè)配電電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行意義，重點(diǎn)對目前配電變壓器絕緣狀態(tài)的主要檢測方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究與分析。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng) ?變壓器 ?絕緣狀態(tài) ?檢測技術(shù)

中圖分類號：TV734 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0059-02

由于我國電力事業(yè)的較大發(fā)展，使得配電體系建設(shè)得到了廣泛的應(yīng)用和長足的發(fā)展進(jìn)步，而配電變壓器是配電網(wǎng)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵和重要的環(huán)節(jié)和設(shè)備之一，如果配電變壓器發(fā)生問題，那么會直接導(dǎo)致整個(gè)配電體系的破壞和癱瘓。然而，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在整個(gè)配電系統(tǒng)的事故和問題中，配電變壓器所占的問題比例為90%以上，這也突顯了配電變壓器在整個(gè)的配電系統(tǒng)中所占據(jù)的重要地位。那么，為什么配電變壓器相對于配電系統(tǒng)會有如此巨大的影響因素，這與配電變壓器在配電系統(tǒng)中被采用的數(shù)量多與分布廣等特點(diǎn)有著密切的關(guān)聯(lián)。而配電變壓器一旦發(fā)生事故和故障，那么，對于其檢測技術(shù)會有著相當(dāng)?shù)睦щy，這主要是因?yàn)楝F(xiàn)代的檢測技術(shù)中對配電變壓器絕緣狀態(tài)的測定和標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，方法和手段也相對缺乏。

1 ?配電變壓器概述

配電變壓器設(shè)備是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)下的電氣設(shè)備，它的主要功用在于將某一設(shè)定數(shù)值下的交流電壓轉(zhuǎn)換為頻率相同的一種或幾種數(shù)值各異的電壓或電流的設(shè)備。把一次繞組加以交流電，產(chǎn)生交變磁通，并在鐵芯導(dǎo)磁的作用和影響下，在二次繞組中產(chǎn)生電流感應(yīng)動勢。而繞組的匝數(shù)與二次感應(yīng)的電動勢狀態(tài)有直接的關(guān)聯(lián)，即：電壓與匝數(shù)是呈正比的。而配電變壓器的主要參數(shù)依據(jù)為電流容量，它在配電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的傳輸電能的作用。容量參數(shù)主要是反映著設(shè)備功率的大小值，并根據(jù)其來判斷在標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)條件下的額定電流的大小。而現(xiàn)在為了達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的要求和標(biāo)準(zhǔn)，大多的變壓器所采用的是非晶合金鐵心，其優(yōu)點(diǎn)主要在于空載的損耗被大幅度降低，這也是在整個(gè)輸配電的過程當(dāng)中需要認(rèn)真研究的核心問題。

2 ?配電變壓器絕緣材料影響因素

絕緣材料就是能夠有效的阻止電流通過的材料?，F(xiàn)代常用到的絕緣材料為氣體、液體和固體三種類型。而配電變壓器中主要用到的絕緣材料為變壓器油等液體材料和無機(jī)絕緣材料，絕緣材料因?yàn)閼?yīng)用非常廣泛、種類比較繁多等特點(diǎn)，也尤為了電氣工程與設(shè)備上不可或缺的重要材料。而配電變壓器使用的絕緣材料除了要求絕緣材料的電氣性能外，還對材料的特性提出了更高的要求，而對絕緣材料有影響的因素主要有以下幾種。

2.1 熱能

配電變壓器在使用的過程中會產(chǎn)生一定的熱能。所以，絕緣材料也必須受到熱能的作用，而長時(shí)間設(shè)備的發(fā)熱會加速絕緣材料的老化，還可能喪失絕緣的性能。

2.2 機(jī)械力作用

配電變壓器在運(yùn)行的過程中，內(nèi)部的絕緣材料還會受到機(jī)械力的作用。而這種力的作用可能會造成絕緣材料在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生裂化等現(xiàn)象，影響和改變絕緣材料的性質(zhì)和質(zhì)量。

2.3 潮濕環(huán)境因素

潮濕的環(huán)境會對配電變壓器有著較大的影響，一般情況下，溫度高和潮濕環(huán)境的地區(qū)則會盡量的采用吸濕性能較大的絕緣材料，并且還要對配電變壓器設(shè)備進(jìn)行防潮處理。

3 ?配電變壓器絕緣狀態(tài)檢測的意義

配電變壓器是配電體系中最為關(guān)鍵和重要的設(shè)備之一，對于配電變壓器絕緣狀態(tài)的檢測實(shí)際上就是對整個(gè)配電體系安全運(yùn)行的評估基礎(chǔ)，這種技術(shù)理論也需要包括多種領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的支撐，要深入融合配電技術(shù)、變壓器電路技術(shù)、自動控制、傳感器技術(shù)與信號處理技術(shù)等多門學(xué)科知識的研究。眾所周知，電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測都是以先進(jìn)的外部診斷技術(shù)與監(jiān)測設(shè)備為應(yīng)用基礎(chǔ)的，要從應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)中取得最為恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行綜合的判定與評估，從而探明電氣設(shè)備內(nèi)部的故障狀況，對于故障的性質(zhì)、發(fā)生隱患的原因和設(shè)備的功能缺陷等進(jìn)行討論和判斷。而就目前的相關(guān)技術(shù)而言，配電設(shè)備的檢修現(xiàn)在仍然采用定期檢修，這方面存在著兩點(diǎn)問題。一是配電變壓器設(shè)備可能的潛在隱患因素。如果配電變壓器潛在一些不安全的因素，沒有到檢修的時(shí)限，那么極有可能發(fā)生故障隱患不能被及時(shí)排除的問題發(fā)生;二是配電變壓器狀態(tài)良好。即使到了設(shè)備檢修的時(shí)限，而配電變壓器的狀態(tài)良好，而按照相關(guān)的規(guī)定和程序卻必須進(jìn)行檢修，在執(zhí)行相關(guān)的檢修程序時(shí)，由于任務(wù)緊和工作量大等因素影響，會造成大量的人力、物力和時(shí)間資源上的浪費(fèi)，檢修的效益低下等現(xiàn)象發(fā)生。據(jù)此原因，現(xiàn)代的配電變壓器檢修大多采用狀態(tài)檢修的方法，而狀態(tài)檢修主要還是要依據(jù)于配電變壓器運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行檢修，優(yōu)點(diǎn)有兩點(diǎn)。一是完全可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，能夠主動做到預(yù)防為主的檢修標(biāo)準(zhǔn);二是對于配電變壓器的運(yùn)行管理提供方便快捷。能夠準(zhǔn)確的判斷設(shè)備所處于的運(yùn)行狀態(tài)情況，為故障隱患的排除提供重要的依據(jù)，有效的避免了在人力、物力和時(shí)間資源上所造成的浪費(fèi)，從而進(jìn)一步的提升了配電變壓器檢修的效益。因此，對于配電變壓器設(shè)備的檢修，長期以來，一直采用絕緣狀態(tài)下的檢修技術(shù)，對診斷配電變壓器的絕緣狀態(tài)起到了良好的作用與效果。但是這種預(yù)防式的檢修技術(shù)在試驗(yàn)的時(shí)間周期的間隔上可能會較長，這主要是由于試驗(yàn)所用的電壓一般較低，從而使得試驗(yàn)的結(jié)果與真實(shí)的檢修效果有一定的差距，這種差距也使得被測的配電變壓器的絕緣狀態(tài)不易被準(zhǔn)確的判斷出來，容易造成絕緣性不良的現(xiàn)象發(fā)生。

4 ?配電變壓器絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)應(yīng)用

在配電變壓器絕緣的狀態(tài)情況下，會有一些物理量的變化生成，而通過對這些物理量的檢測和預(yù)測，就可以非常直觀和有效的判斷出此時(shí)的配電變壓器的絕緣狀態(tài)，其中這些物理量為直流電阻、局部放電現(xiàn)象及絕緣電阻等。而對于這些典型的物理量的檢測時(shí)機(jī)，是在配電變壓器與配電系統(tǒng)分離的情況下進(jìn)行的，這一過程也必須要結(jié)合有關(guān)的檢測規(guī)程與歷史的數(shù)據(jù)信息來加以準(zhǔn)確的判斷。這種在檢測技術(shù)上的判斷有著簡便而快捷的特點(diǎn)。

4.1 配電變壓器變比檢測方法

變壓器變比檢測法在配電變壓器的各個(gè)環(huán)節(jié)中都能進(jìn)行有效的應(yīng)用。此方法主要是根據(jù)變壓器變比的測試結(jié)果，判斷出繞組運(yùn)行過程中的匝間的短路現(xiàn)象，并分析開頭接線四五個(gè)繞組匝數(shù)比值的正確。這里應(yīng)值得注意的是變比測試儀的變比電橋體積的重要性，體積越小，越便于攜帶和操作，也非常的有利于在配電變壓器的現(xiàn)場進(jìn)行方便的檢測。

4.2 局部放電檢測法

局部放電在配電變壓器運(yùn)行中是一種常見的內(nèi)部非貫穿的放電現(xiàn)象。而配電變壓器的局部放電會同時(shí)伴隨著化學(xué)反應(yīng)、發(fā)熱和電脈沖現(xiàn)象的發(fā)生，這些現(xiàn)象都會進(jìn)一步的加速絕緣材料的劣化進(jìn)程。所以，配電變壓器的局部放電現(xiàn)象是內(nèi)部絕緣材料劣化的重要依據(jù)，完全可以通過檢測變壓器的局部放電現(xiàn)象來判斷其絕緣的狀態(tài)。

4.3 直流電阻檢測法

配電變壓器繞組的直流電阻測試也是一個(gè)既簡便又實(shí)用的配電變壓器絕緣狀態(tài)的檢測方法。其在配電系統(tǒng)設(shè)備的維修、例行檢測和交接過程中，是必不可少的檢測項(xiàng)目。直流電阻的檢測結(jié)果對判斷配電變壓器繞組匝間的短路、接觸不良的情況、繞組接頭焊接狀態(tài)及分接開關(guān)等都有極高的準(zhǔn)確率。而在長期的試驗(yàn)過程中，變壓器繞組直流電阻檢測一直被認(rèn)為是配電變壓器絕緣狀態(tài)檢測的最重要的手段之一。

參考文獻(xiàn)

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