張千千 葉祺

摘要：電力行業(yè)關(guān)系到我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，隨著電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大、電力系統(tǒng)的容量的提升，我們對變電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性提出了更高的要求。變壓器作為變電一次設(shè)備中最為重要的一環(huán)，其發(fā)生故障的概率直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。日常變電工作中，我們通過例行的電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，來對變壓器進(jìn)行全面精準(zhǔn)的狀態(tài)評估。本文從直流電阻、絕緣電阻、泄漏電流、繞組介損分析、鐵芯絕緣分析和套管介損電容量六個方面，進(jìn)行變壓器的電氣試驗(yàn)信息分析，從而掌握其運(yùn)行狀態(tài)，可發(fā)現(xiàn)早期缺陷或老化等問題。通過不同類大量數(shù)據(jù)比較分析，還能排除干擾，得到更為精準(zhǔn)的判斷，有利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行、變壓器、電氣試驗(yàn)

一、對繞組直流電阻問題的分析

在進(jìn)行變電運(yùn)行過程中變壓器電氣試驗(yàn)時(shí)變壓器繞組的直流電阻測量是重要的問題之一，有著不可忽視的作用。通過這項(xiàng)測試可以更有效的發(fā)現(xiàn)變電運(yùn)行過程中電流回路的運(yùn)行狀況，如果運(yùn)行過程中出現(xiàn)繞阻匝間短路、內(nèi)部焊接質(zhì)量問題、分接開關(guān)問題以及繞組斷股等現(xiàn)象，該測試可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。通常在測試過程中判斷直流電阻是否符合標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)是變壓器電阻的不平衡參數(shù)，如果參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，則直流電阻合格，如果參數(shù)超過相關(guān)要求，就要對電路進(jìn)行進(jìn)一步檢測。一般來說如果變壓器在1.6MVA以上，則電阻之間的差異應(yīng)該小于3，且平均值要為2%，線路之間的差異也要小于3[1]。如果變壓器為1.6MVA及其以下，電阻之間的差異要小于3，且平均值不能大于4%。一旦在檢查過程中發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)值不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該立刻進(jìn)行深入檢查，防止變電運(yùn)行出現(xiàn)事故，影響供電安全。

二、絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)分析

絕緣電阻作為變壓器例行診斷的重要試驗(yàn)之一，也是常規(guī)例行試驗(yàn)手段。這一測試方式主要是對設(shè)備運(yùn)行一分鐘內(nèi)的絕緣電阻進(jìn)行判斷，通過其大小和吸收比來斷定絕緣過程中是否存在缺陷或者是受潮問題，進(jìn)而分析電路運(yùn)行問題。

所謂的絕緣電阻具體指的就是在絕緣結(jié)構(gòu)上所通過直流電壓以及在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的泄露電流的比值。如果在測試過程中發(fā)現(xiàn)絕緣電阻較高，那就可以說明電路的絕緣性能相對比較好，可以防止漏電現(xiàn)象。但是如果絕緣電阻出現(xiàn)

下降現(xiàn)象，則說明電流運(yùn)行過程中存在漏電問題，這就需要對電路設(shè)備進(jìn)行檢查，查看其是否存在老化、受潮等問題。一般情況下周圍環(huán)境的溫度會對絕緣電阻值產(chǎn)生一定影響，正常環(huán)境下電阻值一般為氣溫為20度的值。

在進(jìn)行試驗(yàn)過程中要想保證所得結(jié)論符合要求，就要保證變壓器的絕緣電阻滿足以下幾個要求：

2.1要保證所得的絕緣電阻值能夠換算到同一個溫度環(huán)境下，在測試中不同溫度會產(chǎn)生不同的電阻值，這就失去了測試的意義，所以必須要將所得結(jié)論轉(zhuǎn)換到同一個溫度中。然后通過比較發(fā)現(xiàn)電阻值的變化，一般來說兩次測試，第二次不能低于第一次的70%。

2.2要合理控制變壓器的測量吸收比，一般對于35kV及以上的變壓器，在正常溫度環(huán)境下其吸收比要大于1.3，如果在測試過程中吸收比低于這一值時(shí)就要進(jìn)行極化指數(shù)測量，要保證其極化指數(shù)大于1.5。

2.3如果在測量過程中絕緣電阻大于10000MΩ，就要嚴(yán)格控制其吸收比或者是極化指數(shù)，要保證吸收比大于1.1或者極化指數(shù)大于1.3，這樣才能保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

三、針對泄漏電流問題的分析

與絕緣電阻測量的基本原理和方法比較相似，在測量泄漏電流時(shí)也要查看相關(guān)數(shù)據(jù)的值。但是在進(jìn)行漏電測試時(shí)所需要的電壓更高，在測量時(shí)必須要具備較高的靈敏性和準(zhǔn)確性。這就對測試能力提出了更高要求，在當(dāng)前對泄漏電流的測試過程中發(fā)現(xiàn)，所采用的測試方式仍然存在很多問題，使得這些測試不能真正發(fā)現(xiàn)電力變壓器存在的問題，影響試驗(yàn)質(zhì)量。

由于在測試泄漏電流值時(shí)需要考慮溫度、絕緣結(jié)構(gòu)等問題，因此針對這一問題在《電力變壓器預(yù)試驗(yàn)規(guī)程》中并沒有給出具體的要求。通常來說，如果采用的是220kV的變壓器，那么就要將泄漏電流值控制在50μA以內(nèi)，一旦泄露電流值介于50μA到80μA之間，就要針對這一問題起到足夠的重視，如果大于80μA，就可以將其判斷為不良狀態(tài)，并且采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q這一問題。另外，在測量過程中要合理觀察每年的變化，保證年測量要小于上一年的50%。

四、繞組介損分析

介質(zhì)損耗角正切值也可以叫做介質(zhì)損耗因數(shù)或簡稱為介損，用tanδ來表示。測量介損是一項(xiàng)靈敏度比較高的試驗(yàn)項(xiàng)目，通過它可以發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)及小體積被試電力設(shè)備貫通和未貫通的局部缺陷等。

通常時(shí)候，介損值tanδ會伴隨著溫度的升高而有所增大，現(xiàn)場測量的時(shí)候，溫度是以變壓器的頂層油溫為準(zhǔn)的，因?yàn)槊看卧囼?yàn)時(shí)電力變壓器的溫度都是變化的，所以應(yīng)該將不同溫度下測得的介損值換算到溫度為加℃時(shí)的介損值。

五、鐵芯的絕緣分析

變壓器在正常的運(yùn)行條件下，由于變壓器繞組產(chǎn)生的交變磁場會導(dǎo)致寄生電容的產(chǎn)生。變壓器繞組產(chǎn)生的交變磁場受到電磁感應(yīng)的作用，會在低壓繞組與鐵芯之間、高低壓繞組之間、設(shè)備外殼與鐵芯之間都產(chǎn)生寄生電容，使得鐵芯受寄生電容與帶點(diǎn)繞組的共同作用產(chǎn)生電位。通常鐵芯不會進(jìn)行多點(diǎn)接地。一旦兩點(diǎn)之間的電位差達(dá)到能夠擊穿絕緣的閾值，則會產(chǎn)生電火花。經(jīng)過不斷的積累，就會對變壓器和固體絕緣產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

為了防止產(chǎn)生的電位差對變壓器造成影響，可以將設(shè)備外殼與鐵芯進(jìn)行連接，使得外殼與鐵芯呈現(xiàn)等位的狀態(tài)。若使用多點(diǎn)接地，則會在不同的接地點(diǎn)產(chǎn)生不同的店電位，引發(fā)局部過熱使得絕緣油分解，甚至?xí)霈F(xiàn)鐵芯損壞、影響變壓器正常運(yùn)行的情況發(fā)生。

六、電容型套管介損及電容量分析

高壓套管一般都采用油紙電容型的絕緣結(jié)構(gòu)，這類絕緣結(jié)構(gòu)既經(jīng)濟(jì)又比較實(shí)用。然而，當(dāng)絕緣結(jié)構(gòu)中的紙纖維吸收了水分之后，就會加強(qiáng)它的導(dǎo)電性能，機(jī)械性能也會減弱從而造成絕緣破壞。受潮紙纖維中的水分有可能來自絕緣油也有可能來緣于原本就存在的局部受潮的部分，這一類的電力設(shè)備受潮之后，介損會有所增加。另外，在變壓器油等這類液體的絕緣材料如果受到了污染之后，極性物質(zhì)會增加，從而導(dǎo)致介損也會上升。同時(shí)，通過電容量的變化也能夠發(fā)現(xiàn)電容型設(shè)備絕緣的損壞，例如如果有一個或者幾個電容屏發(fā)生擊穿短路的時(shí)候，電容量就會明顯的上升。

因此，通過介損以及電容量能夠有效地體現(xiàn)出絕緣受潮以及其他一些局部的缺陷，尤其是測量末屏，更加能夠幫助發(fā)現(xiàn)缺陷。另外，電容型套管的電容量比較小，很容易遭受到各種各樣的干擾。

七、結(jié)束語

通過以上六個方面交叉比對分析，能夠?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行更為全面客觀的運(yùn)行狀態(tài)分析，可發(fā)現(xiàn)早期缺陷或老化等問題。也能通過多項(xiàng)數(shù)據(jù)比對，排除試驗(yàn)中的干擾，得到更為精準(zhǔn)的判斷，有利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，線路和電纜監(jiān)測技術(shù)和故障定位技術(shù)也在不斷提升，在未來，將變電檢測與線路電纜等工作相結(jié)合，共同系統(tǒng)性地進(jìn)行故障梳理和分析，將更有利于提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧月輝.變電運(yùn)行過程中變壓器電氣試驗(yàn)信息分析[J].裝備制造，2014（S2）：133-134.

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