摘要：通過對(duì)大型電力變壓器試驗(yàn)，如絕緣、直流電阻測(cè)量、介質(zhì)損耗因數(shù)等的分析，探討了預(yù)防性絕緣試驗(yàn)的有效性，并對(duì)檢測(cè)方法、故障診斷以及電力變壓器狀態(tài)檢修的發(fā)展提出建議。

關(guān)鍵詞：預(yù)防性試驗(yàn) 電力變壓器 有效性 分析

1電力變壓器的多種試驗(yàn)項(xiàng)目

電力變壓器是電力系統(tǒng)電網(wǎng)安全性評(píng)價(jià)的重要設(shè)備，它的安全運(yùn)行具有極其重要的意義，預(yù)防性試驗(yàn)是保證其安全運(yùn)行的重要措施。其有效性對(duì)變壓器故障診斷具有確定性影響，通過各種試驗(yàn)項(xiàng)目，獲取準(zhǔn)確可*的試驗(yàn)結(jié)果是正確診斷變壓器故障的基本前提。根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T596—1996）電力變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目共有32項(xiàng)，如表l所示。

表1電力變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目

根據(jù)變壓器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，在下列3種情形下需對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷。

（1）正常停電狀態(tài)下進(jìn)行的交接、大修或預(yù)防性試驗(yàn)中一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn)值。

（2）運(yùn)行中出現(xiàn)異常被迫停電進(jìn)行檢修和試驗(yàn)。

（3）運(yùn)行中出現(xiàn)其它異常造成事故停電，但變壓器尚未解體（吊芯或吊罩）。

當(dāng)出現(xiàn)以上情況之一，需迅速進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)，對(duì)變壓器狀況進(jìn)行診斷，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中推薦了對(duì)于判斷故障時(shí)可供選用的試驗(yàn)項(xiàng)目。若存在故障，則需進(jìn)一步明確故障原因或類型、大致部位、故障的嚴(yán)重程度以及能否帶故障短期運(yùn)行的判斷依據(jù)。如果沒有故障，則要分析出現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果異?；蚱渌惓，F(xiàn)象的原因。當(dāng)變壓器已經(jīng)解體，吊芯或吊罩，此時(shí)試驗(yàn)?zāi)康囊话悴皇菫榱斯收显\斷，而屬于故障排除的問題。

從實(shí)用工作角度看，常用的變壓器故障診斷（絕緣）項(xiàng)目主要是表1中的第2、3、4、5、6、7、8、12、13、17、18項(xiàng)，以下對(duì)其中幾個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行討論分析。

2絕緣試驗(yàn)

2.1繞組直流電阻的測(cè)量

繞組直流電阻的測(cè)量是一項(xiàng)方便而有效地考察繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)，能反映繞組焊接質(zhì)量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關(guān)及導(dǎo)線接頭接觸不良等故障，實(shí)際上它也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調(diào)壓開關(guān)檔位是否正確的有效手段。長(zhǎng)期以來，繞組直流電阻測(cè)量一直被認(rèn)為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時(shí)甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一辦法。比如在2004年秋檢過程中發(fā)現(xiàn)66kV西遼陽變電所的二號(hào)所用變的一次（10kV）直流電阻不平衡，三相偏差已達(dá)到5.5%，超出了預(yù)試規(guī)程規(guī)定的2%的最大值。該變壓器經(jīng)檢修工區(qū)對(duì)其進(jìn)行吊芯處理后，再一次測(cè)量時(shí)，三相直流電阻才平衡，偏差為1.47%。

2.2繞組絕緣電阻的測(cè)量

繞組連同套管一起的絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)，對(duì)檢查變壓器整體的絕緣狀況具有較高靈敏度，它能有效檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷，如各種貫穿性短路、瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有銅線搭橋等現(xiàn)象引起的半貫通性或金屬性短路等。相對(duì)來講，單純依*絕緣電阻絕對(duì)值大小對(duì)繞組絕緣作判斷，其靈敏度、有效性較低。一方面是由于測(cè)量時(shí)試驗(yàn)電壓太低，難以暴露缺陷；另一方面也因?yàn)榻^緣電阻值與繞組絕緣結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度等有關(guān)。但對(duì)于鐵心夾件、穿心螺栓等部件，測(cè)量絕緣電阻往往能反映故障，這是因?yàn)檫@些部件絕緣結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，絕緣介質(zhì)單一，正常情況下基本不承受電壓，絕緣更多的是起隔離作用，而不像繞組絕緣要承受高電壓。我們預(yù)試中曾通過絕緣搖表發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的情況。

2.3測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ

通過測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ用來檢查變壓器整體受潮油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷。介損測(cè)量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），因而要采取措施減少和消除影響?，F(xiàn)場(chǎng)我們一般測(cè)量的是連同套管一起的tgδ，但為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和檢出缺陷的靈敏度，有時(shí)也進(jìn)行分解試驗(yàn)，以判別缺陷所在位置。測(cè)量泄漏電流作用和測(cè)量絕緣電阻相似，只是其靈敏度較高，能有效發(fā)現(xiàn)有些其他試驗(yàn)項(xiàng)目所不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷。泄漏電流值與變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)、溫度等因素有關(guān)，判斷時(shí)強(qiáng)調(diào)與歷年、與同型變壓器及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較；介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ和泄漏電流試驗(yàn)的有效性正隨著變壓器電壓等級(jí)的提高、容量和體積的增大而下降，因此單純*tgδ和泄漏電流來正確判斷繞組絕緣狀況的可能性也較小，但對(duì)于電容性設(shè)備，實(shí)踐證明如電容性套管、電容式電壓互感器、藕合電容器等，測(cè)量tgδ和電容量Cx仍是故障診斷的有效手段。

2.4交流耐壓試驗(yàn)

交流耐壓試驗(yàn)是鑒定絕緣強(qiáng)度等有效的方法，特別是對(duì)考核主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或在運(yùn)輸過程中引起的繞組松動(dòng)、引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等。交流耐壓試驗(yàn)雖對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷有效，但受試驗(yàn)條件限制，要進(jìn)行66 kV及以上變壓器耐壓試驗(yàn)，由于電壓高電流大，目前這樣的高電壓試驗(yàn)變壓器及調(diào)壓器尚不夠普遍，我局采用串聯(lián)電抗器利用諧振產(chǎn)生高電壓的方法對(duì)高電壓設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，從實(shí)際結(jié)果來看，效果非常好。

2.5特性試驗(yàn)

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，電力變壓器在交接時(shí)、更換繞組時(shí)、內(nèi)部接線變動(dòng)時(shí)要測(cè)量繞組所有分接頭的變壓比，檢查三相變壓器的接線組別，交接或更換繞組時(shí)還要測(cè)量變壓器在額定電壓下的空載電流和空載損耗等。通過繞組分接頭電壓比試驗(yàn)，能檢驗(yàn)分接開關(guān)檔位、變壓器聯(lián)結(jié)組別是否正確，對(duì)于匝間短路等故障能靈敏反映，但對(duì)于線圈變形故障卻無能為力。測(cè)量額定電壓下空載電流和空載損耗，其目的是檢查繞組是否存在匝間短路故障，檢查鐵芯疊片間的絕緣情況，以及穿心螺桿和壓板的絕緣情況。當(dāng)發(fā)生上述故障時(shí)，空載電流和空載損耗都會(huì)增大。

3線圈變形檢測(cè)

近年來，通過對(duì)發(fā)生故障或事故的變壓器進(jìn)行檢查和事故分析，發(fā)現(xiàn)繞組變形是許多故障或事故、的直接原因，一旦繞組變形而未被診斷繼續(xù)投人運(yùn)行則極可能導(dǎo)致事故，嚴(yán)重時(shí)燒毀線圈。造成變壓器繞組變形的主要原因有：

（1）短路故障電流沖擊，電動(dòng)力使繞組容易破壞或變形。

（2）在運(yùn)輸或安裝中受到意外沖撞、顛簸和振動(dòng)等。

（3）保護(hù)系統(tǒng)有死區(qū)，動(dòng)作失靈，導(dǎo)致變壓器承受穩(wěn)定短路電流作用時(shí)間長(zhǎng)，造成繞組變形。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在遭受外部短路時(shí)，因不能及時(shí)跳閘而發(fā)生損壞的變壓器約占短路損壞事故的30%。

（4）繞組承受短路能力不夠，有資料表明，近5年來對(duì)全國110kV及以上電壓等級(jí)電力變壓器事故統(tǒng)計(jì)表明這已經(jīng)成為電力變壓器事故的首要原因。

繞組變形后帶來危害主要有絕緣距離發(fā)生變化、或固體絕緣多處損傷導(dǎo)致局部放電發(fā)生、繞組機(jī)械性能下降、產(chǎn)生累積效應(yīng)等。

4局部放電測(cè)量

變壓器故障的原因之一是介質(zhì)擊穿，其原因主要是局部放電，它導(dǎo)致絕緣惡化乃至擊穿。隨著變壓器故障診斷技術(shù)的發(fā)展，人們逐步認(rèn)識(shí)到局部放電是變壓器諸多故障和事故的根源，因而局部放電的測(cè)試越來越受到重視。近年來我國110kV以上電力變壓器事故中有50%屬正常運(yùn)行電壓下發(fā)生匝間短路等原因，也是局部放電所致，因此我局已把局部放電測(cè)量作為220 kV變壓器交接和大修的重要項(xiàng)目之一，這對(duì)于變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷將十分有效。

5結(jié)束語

（l）在變壓器計(jì)劃?rùn)z修或故障診斷中，預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果依舊是不可缺少的診斷參量。

（2）每個(gè)預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目不能孤立的去看待，應(yīng)將幾個(gè)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果有機(jī)結(jié)合起來綜合分析，這將有效提高判斷的準(zhǔn)確性。

（3）油中溶解氣體分析（DGA法）和局部放電測(cè)量（PD法）是重要的診斷方法，隨著這些方法的不斷完善和發(fā)展以及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的在我局的廣泛運(yùn)用，對(duì)于提高供電可*性，更及時(shí)準(zhǔn)確了解設(shè)備狀態(tài)和對(duì)變壓器故障分析和判斷將十分有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T596—1996[S] 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程