電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn)分析

葉岸基

(廣東先達(dá)電業(yè)股份有限公司，廣東 梅州 514011)

1 引言

電氣高壓試驗(yàn)可以通過(guò)調(diào)壓測(cè)試變壓器在不同等級(jí)電壓下的運(yùn)行情況，確定變壓器耐壓性能及隱蔽故障，是當(dāng)前電力新建項(xiàng)目安裝變壓器前的重要測(cè)試環(huán)節(jié)。隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)得到了本質(zhì)上的提升，開(kāi)始從試驗(yàn)條件、試驗(yàn)操作等多方面拓展和優(yōu)化，在很大程度上改善了電力變壓器性能測(cè)試效果。尤其是在絕緣情況、局部放電等測(cè)試過(guò)程中，取得了長(zhǎng)足發(fā)展，值得深入推廣和應(yīng)用。

2 項(xiàng)目概況

為滿足區(qū)域用電負(fù)荷，某地區(qū)新建110kV變電站增設(shè)2臺(tái)110kV變壓器和1臺(tái)35kV變壓器。本研究主要以110kV變壓器為例，分析其電氣高壓試驗(yàn)技術(shù)方案，現(xiàn)研究?jī)?nèi)容如下：

本新建項(xiàng)目中采用的110kV變壓器型號(hào)均為SSZ 16000/110，電壓等級(jí)為(110～121)±8×1.25%kV，空載損耗為18.8kW，負(fù)載損耗為90kW。變壓器經(jīng)進(jìn)廠檢驗(yàn)后顯示零部件均合格，線路連接正常，廠家證書(shū)、合格證等材料齊全，具備初步電氣高壓試驗(yàn)條件。

3 前期準(zhǔn)備

3.1 環(huán)境設(shè)置

為保證電氣高壓試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)試時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制室內(nèi)溫度與濕度，保證溫度在-20℃～40℃，濕度在18%～30%，盡量避免環(huán)境因素影響零部件穩(wěn)定性。

本次高壓試驗(yàn)選擇常溫15℃，濕度20%，偏干燥環(huán)境，滿足工況要求。

3.2 絕緣檢查

電氣高壓試驗(yàn)前的110kV變壓器絕緣檢查項(xiàng)目主要包括：線路及部件絕緣測(cè)試、相間絕緣電阻、粉塵顆粒清理等，其具體見(jiàn)表1。

表1 110kV變壓器電氣高壓試驗(yàn)絕緣檢測(cè)

本次試驗(yàn)前嚴(yán)格按照要求現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)零部件完好情況，借助萬(wàn)用表、紅外探傷裝置、搖表等檢測(cè)后確定線路、零部件絕緣參數(shù)與進(jìn)廠提供的資料一致，嚴(yán)格規(guī)范試驗(yàn)環(huán)境，保障電氣高壓試驗(yàn)安全。

3.3 電壓選擇

電氣高壓試驗(yàn)中應(yīng)保證高壓表參數(shù)與電力變壓器數(shù)值匹配，這樣才能夠避免高壓試驗(yàn)中超負(fù)荷運(yùn)行造成的高壓表?yè)舸龤У葒?yán)重事故，其具體見(jiàn)表2。

表2 110kV變壓器電氣高壓試驗(yàn)的基本參數(shù)

4 試驗(yàn)方案

4.1 試驗(yàn)接線

本次測(cè)試過(guò)程中將110kV變壓器接入到測(cè)試臺(tái)中，完成電氣高壓試驗(yàn)。該試驗(yàn)裝置控制臺(tái)及變壓器均可靠接地，控制臺(tái)中設(shè)置設(shè)置調(diào)壓裝置，可將輸入的高壓交流電調(diào)壓到指定數(shù)值，用于測(cè)試110kV變壓器高壓性能；濾波電容起到諧振保護(hù)效果，避免電氣高壓測(cè)試中諧波對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，其測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 110kV變壓器電氣高壓試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖

4.2 試驗(yàn)操作

本次試驗(yàn)中根據(jù)裝置儀表情況依照下列步驟開(kāi)展試驗(yàn)操作：

(1)檢查各控制臺(tái)、變壓器等接線情況(見(jiàn)圖2)，確定無(wú)誤后將控制臺(tái)中的調(diào)壓器置于“零”位；

注：1F、2F為熔斷器，KM為交流接觸器、KA為過(guò)流斷電器、T1為調(diào)壓器、T2為高壓試驗(yàn)壓變、S1和S2為合閘和分閘按鈕、H為紅綠指示燈等。

(2)接通電源，綠色指示燈亮后按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)紅色指示燈亮，顯示變壓器通電正常；

(3)調(diào)節(jié)調(diào)壓器手柄，順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，緩慢平穩(wěn)升壓，密切觀察并記錄各個(gè)環(huán)節(jié)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)變化情況，直至達(dá)到指定電壓；

(4)完成試驗(yàn)后迅速將電壓降至“零”位，快速按下停止按鈕，然后切斷試驗(yàn)電源，拆除變壓器試驗(yàn)接線。

上述試驗(yàn)過(guò)程中為保證安全性和可靠性，操作過(guò)程中必須：

(1)保證2人以上在場(chǎng)且同時(shí)操作，并配置專業(yè)安全維護(hù)人員，避免由操作失誤、儀器問(wèn)題等導(dǎo)致的嚴(yán)重高壓事故；

(2)要嚴(yán)格控制調(diào)壓過(guò)程，按照要求緩慢升壓，不可出現(xiàn)全電壓通電或斷電，否則很容易造成現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重電力事故；

(3)升壓或降壓過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)值異常、冒煙異味等應(yīng)及時(shí)停止試驗(yàn)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。一般電力變壓器高壓試驗(yàn)過(guò)程中達(dá)到一定電壓后均會(huì)出現(xiàn)過(guò)流聲音，一旦過(guò)流聲音刺耳、斷續(xù)等，也應(yīng)及時(shí)中斷進(jìn)行檢查；

(4)直流高壓泄露試驗(yàn)或電容試驗(yàn)完畢后，則應(yīng)迅速降壓到“零”位，然后切斷電源，并進(jìn)行電容的高壓端放電，避免電容電勢(shì)引起的帶電事故。

5 結(jié)果分析

本次試驗(yàn)過(guò)程中110kV變壓器經(jīng)進(jìn)廠檢查和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，零部件及接線均正常，測(cè)試結(jié)果顯示變壓器滿足項(xiàng)目要求。但在電氣高壓試驗(yàn)過(guò)程中，持續(xù)升壓后該110kV變壓器A相出現(xiàn)明顯放點(diǎn)聲，后A相擊穿。

拆檢后發(fā)現(xiàn)，變壓器內(nèi)部A相出現(xiàn)明顯灼燒痕跡，且線圈出頭接線區(qū)域絕緣層明顯碳化。這主要是由于A相出頭接線部分絕緣保護(hù)不達(dá)標(biāo)造成三相絕緣不穩(wěn)定，在高壓試驗(yàn)條件下最終致使相間擊穿，嚴(yán)重影響了110kV變壓器運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

6 總結(jié)

電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的質(zhì)量問(wèn)題，在高壓試驗(yàn)條件下檢驗(yàn)變壓器各項(xiàng)參數(shù)性能，從根本上提升了變壓器的性能測(cè)試效果。尤其是在內(nèi)部絕緣問(wèn)題測(cè)試時(shí)，利用升壓過(guò)程可持續(xù)加壓，觀察變壓器在實(shí)際超負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的擊穿問(wèn)題、接地問(wèn)題等，降低了由變壓器自身缺陷引起的電力事故，為電力項(xiàng)目有效施工和安全運(yùn)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。