變壓器預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)措施的分析

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摘要：本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要對(duì)變壓器預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)措施進(jìn)行了探討分析，可供大家參考。 

關(guān)鍵詞：變壓器;色譜分析; 測(cè)量試驗(yàn)  變壓器在電力系統(tǒng)中的地位是非常重要的,在其投入運(yùn)行后應(yīng)定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)以便檢查; 對(duì)運(yùn)行中變壓器進(jìn)行定期試驗(yàn)，主要目的是判斷變壓器運(yùn)行狀況是否良好，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的某些缺陷，及時(shí)進(jìn)行預(yù)防及維護(hù)，確保變壓器安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)是指對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行的設(shè)備按照規(guī)定的試驗(yàn)條件（如規(guī)定的試驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境條件、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)電壓等）、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)周期所進(jìn)行的定期檢查或試驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中電力設(shè)備的隱患、預(yù)防事故的發(fā)生或電力設(shè)備損壞。它是判斷電力設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)行的重要措施。  1、油中溶解氣體色譜分析  由于現(xiàn)有的預(yù)防性試驗(yàn)方法在一般情況下，尚不能在帶電時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的潛伏性故障。實(shí)際表明，變壓器發(fā)生故障前，其內(nèi)部會(huì)析出多種氣體，而色譜可以根據(jù)變壓器內(nèi)部析出的氣體，分析變壓器的潛伏性故障。利用色譜法預(yù)測(cè)變壓器的潛伏性故障是通過(guò)定性、定量分析溶解于變壓器油中的氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。導(dǎo)致變壓器內(nèi)部析出氣體的主要原因有局部過(guò)熱（鐵心、繞組、觸點(diǎn)等）、局部放電和電?。ㄔ验g、層間短路、沿面放電等）。這些現(xiàn)象都會(huì)引起變壓器油和固體絕緣的的分解，從而產(chǎn)生氣體。產(chǎn)生的氣體主要有氫、烴類氣體（甲烷、乙烷；乙烯、乙炔等）、一氧化碳、二氧化碳等。根據(jù)模擬試驗(yàn)和大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，電弧放電（大電流）使油主要分解出乙炔、氫氣及較少的甲烷；局部放電（小電流）主要分解出氫氣和甲烷；而紙和某些絕緣過(guò)熱時(shí)還分解出一氧化碳和二氧化碳等。根據(jù)對(duì)多臺(tái)變壓器的油中溶解氣體色譜分析，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)〈〈變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則〉〉規(guī)定了變壓器油中氫氣和烴類氣體的注意值，如下表（1）：  表（1）  2、測(cè)量繞組的直流電阻  2.1繞組的直流電阻測(cè)量是預(yù)防性試驗(yàn)中一個(gè)既簡(jiǎn)單又重要的項(xiàng)目，測(cè)量變壓器的直流電阻，其目的在于：  檢查繞組的焊接質(zhì)量  檢查分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置是否接觸良好  檢查繞組或者引出線有否斷線處  檢查并聯(lián)支路的正確性，是否存在幾條并聯(lián)導(dǎo)線繞成的繞組發(fā)生一處或幾處斷線的情況  檢查層間、匝間有無(wú)短路現(xiàn)象  2.2根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，變壓器直流電阻測(cè)量的結(jié)果判據(jù)如下：  （1）測(cè)量應(yīng)在各分接頭的所有位置上進(jìn)行；  （2）1600kva 及以下電壓等級(jí)三相變壓器，各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的 4%，線間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%；  （3）1600kva 以上三相變壓器，各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的 2%；線間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%；  （4）變壓器的直流電阻，與同溫下產(chǎn)品出廠實(shí)測(cè)數(shù)值比較，相應(yīng)變化不應(yīng)大于 2%；不同溫度下電阻值按照下式換算：  r2=r1(t+t2)／( t+t1)  式中 r1、r2——分別為溫度在t1、t2時(shí)的電阻值；  t——計(jì)算用常數(shù)，銅導(dǎo)線取235，鋁導(dǎo)線取225。  3、 測(cè)量繞組的介質(zhì)損耗角  3.1測(cè)量繞組的介質(zhì)損耗角，主要用來(lái)檢查變壓器的整體受潮、油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥等嚴(yán)重的局部缺陷，多年來(lái)一直是變壓器絕緣預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目之一。介質(zhì)損耗角的測(cè)量結(jié)果常受表面泄露和外界條件（如干擾電場(chǎng)和大氣條件）的影響。  3.2根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，變壓器繞組的介質(zhì)損耗角測(cè)量結(jié)果進(jìn)行判斷如下：  (1) 20℃時(shí)的介質(zhì)損耗角不應(yīng)大于下表（2）數(shù)值    表（2）  (2)被測(cè)繞組的 tanδ 值不應(yīng)大于上次試驗(yàn)值的130%；  (3) 當(dāng)測(cè)量時(shí)的溫度與產(chǎn)品出廠試驗(yàn)溫度不符合時(shí)，可按下表（3）換算到同一溫度時(shí)的數(shù)值進(jìn)行比較。  介質(zhì)損耗角正切值tgδ (%)溫度換算系數(shù)    表（3）  注：1 表中k為實(shí)測(cè)溫度減去 20℃ 的絕對(duì)值；  2 測(cè)量溫度以上層油溫為準(zhǔn)；  3 進(jìn)行較大的溫度換算且試驗(yàn)結(jié)果超過(guò)第二款規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行綜合分析判斷。  當(dāng)測(cè)量時(shí)的溫度差不是表中所列數(shù)值時(shí)，其換算系數(shù)a可用線性插入法確定，也可按下述公式計(jì)算：  a=1.3k/10  校正到20℃ 時(shí)的介質(zhì)損耗角正切值可用下述公式計(jì)算：  當(dāng)測(cè)量溫度在20℃以上時(shí)，  tanδ20= tanδt/a  當(dāng)測(cè)量溫度在20℃ 以下時(shí):  tanδ20=a tanδ t  式中 tanδ20——校正到 20 ℃ 時(shí)的介質(zhì)損耗角正切值；  tanδt ——在測(cè)量溫度下的介質(zhì)損耗角正切值  4、交流耐壓試驗(yàn)  在變壓器預(yù)防性試驗(yàn)中，交流耐壓試驗(yàn)是鑒定變壓器絕緣強(qiáng)度最有效的方法，特別是對(duì)考核主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開(kāi)裂或者繞組的松動(dòng)、引線距離不夠及繞組上附有其他物體等。是判斷變壓器絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。由于收現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，對(duì)110kv以下的變壓器應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，110kv及以上的變壓器，在必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該在高壓側(cè)直接進(jìn)行電壓測(cè)量，否則會(huì)引起較大誤差。試驗(yàn)應(yīng)在變壓器上施加電壓持續(xù)1分鐘，期間不出現(xiàn)擊穿、放電、閃絡(luò)等異常現(xiàn)象，則認(rèn)為變壓器交流耐壓試驗(yàn)合格。試驗(yàn)時(shí)所施加的電壓如下表（4）：  系統(tǒng)  標(biāo)稱電壓 設(shè)備  表（4）  5、繞組的絕緣電阻及吸收比或者極化指數(shù)試驗(yàn)  測(cè)量繞組連同套管的絕緣電阻及吸收比或者極化指數(shù)，對(duì)檢查變壓器的絕緣狀況有較高的靈敏度，能有效檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或者臟污等缺陷。如瓷瓶破裂、引線接殼、器身內(nèi)有金屬物搭接等。測(cè)量絕緣電阻時(shí)，對(duì)額定電壓為1000v以上的繞組，應(yīng)用2500v兆歐表測(cè)量，其量程不應(yīng)低于10000mω，對(duì)于1000v以下的繞組，用1000v或者2500兆歐表測(cè)量。  吸收比是指變壓器60秒時(shí)的絕緣電阻值除以15秒時(shí)的絕緣電阻值，近幾年來(lái)在測(cè)量過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)有絕緣電阻值很高而吸收比反而不合格的現(xiàn)象。有學(xué)者認(rèn)為由于變壓器高燥工藝的提高，油紙絕緣的改善，變壓器容量曾大，吸收過(guò)程明顯變長(zhǎng)，出現(xiàn)絕緣電阻提高而吸收比卻不合格的情況是正常的。  極化指數(shù)就是指變壓器600秒時(shí)的絕緣電阻值除以60秒時(shí)的絕緣電阻值，由于變壓器電壓等級(jí)的升高、容量的增大，其吸收時(shí)間也明顯變長(zhǎng)。所以，對(duì)于大容量等級(jí)的變壓器，可用極化指數(shù)來(lái)判斷變壓器的絕緣狀況。  絕緣電阻在一定程度上能反映繞組的絕緣情況，但它受到變壓器絕緣結(jié)構(gòu)，環(huán)境溫度和濕度等因素影響較大。所以，對(duì)于絕緣電阻，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，而往往只強(qiáng)調(diào)綜合判斷和相互比較?！峨娏υO(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定判斷的依據(jù)如下：  （1） 預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)絕緣電阻值不低于安裝或大修后投入運(yùn)行前測(cè)量值的50%。  （2 ）當(dāng)測(cè)量溫度與產(chǎn)品出廠試驗(yàn)時(shí)的溫度不符合時(shí)，可按下表（5）換算到同一溫度時(shí)的數(shù)值進(jìn)行比較