浅谈电力变压器预防性试验的意义

浅谈电力变压器预防性试验的意义

王炳荣

富源电力集团股份有限公司青海西宁810000

摘要：论文首先了阐述变压器预防性试验的目的和意义，以及国内外发展现状，然后重点分析了变压器预防性试验的主要项目内容、原理、方法和指标。

关键词：电力变压器；预防性；试验；

1电力变压器预防性试验的目的和实际意义

随着国民经济的持续发展，电力用户对供电质量的要求愈来愈高，电力变压器又是电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是易发生故障的设备。变压器预防性试验是保证电力变压器安全运行的重要措施，对变压器故障诊断具有确定性影响，通过各种试验项目，获取准确可靠的试验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。变压器是电力系统中的一个重要环节，它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。

2油中溶解气体分析

油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度而变化,在特定温度下,往往有某一种气体的产气率会出现最大值;随着温度升高,产气率最大的气体依此为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系,而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。变压器在正常运行状态下,由于油和固体绝缘会逐渐老化,变质,并分解出极少量的气体(主要包括氢H2甲烷CH4乙烯C2H4乙炔C2H2一氧化碳CO二氧化碳CO2等多种气体)。当变压器内部发生过热性故障,放电性故障或内部绝缘受潮时,这些气体的含量会迅速增加。这些气体大部分溶解在绝缘油中,少部分上升至绝缘油的表面,并进入气体继电器。经验证明,油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度有关,不同故障或不同能量密度其产生气体的特征是不同的,因此在设备运行过程中,定期测量溶解于油中的气体成分和含量,对于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性故障有非常重要的意义和现实的成效。

电力变压器的内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。据有关资料介绍,在对故障变压器的统计表明:过热性故障占63%;高能量放电故障占18.1%;过热兼高能量放电故障占10%;火花放电故障占7%;受潮或局部放电故障占1.9%。而在过热性故障中,分接开关接触不良占50%;铁芯多点接地和局部短路或漏磁环流约占33%;导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热约占14.4%;其余2.1%为其他故障,如硅胶进入本体引起的局部油道堵塞,致使局部散热不良而造成的过热性故障。而电弧放电以绕组匝、层间绝缘击穿为主,其次为引线断裂或对地闪络和分接开关飞狐等故障。火花放电常见于套管引线对电位未固定的套管导电管、均压圈等的放电;引线局部接触不良或铁芯接地片接触不良而引起的放电;分接开关拔叉或金属螺丝电位悬浮而引起的放电等。

3泄漏电流试验

泄露电流试验，是在对变压器绕组绝缘施加一定的直流高压下，测量通过绝缘的泄露电流，用以检查变压器的质量。如果变压器绝缘内部存在非贯穿性的缺陷，则当电压升高到某一临界电压时，泄漏电流或突然上升（亦即绝缘电阻突然下降），通常此临界电压值越低，则表明绝缘缺陷严重。做泄漏电流试验时，对变压器绕组绝缘所施加的直流电压数值如下：

绕组额定电压（KV）36—1520—3535以上

直流试验电压（KV）5102040

对于良好的绝缘，在直流电压作用下泄漏电流很小；同时，在同一直流电压下，通过绝缘的电流随加压时间的延长而减小。良好的绝缘，随外施直流电压的增加，由于离子运动速度加快，泄漏电流增加，但在不太高的电压范围内，泄漏电流随外施电压的增加成直线关系，而且上升较小；绝缘受潮以后，泄漏电流随外施电压上升很大，绝缘存在贯通的集中性缺陷时，当外施电压升高到一定数值以后，泄漏电流激增，绝缘的集中性缺陷越严重，出现泄漏电流激增点的电压将越低。在一定的直流试验电压范围内，对绝缘施加不同数值的直流电压，并测量通过绝缘的相应泄漏电流，由电流的大小及电流与电压的变化关系，就可以分析和判断绝缘的性能。

4绕组绝缘电阻和吸收比的试验

4.1绕组绝缘电阻的测量

绝缘电阻试验可以检查变压器绝缘整体受潮、脏污或贯穿行缺陷。绝缘电阻的测量。利用绝缘电阻表(兆欧表,俗称摇表)测量绕组的绝缘电阻,对额定电压为10KV及以下的电力变压器,用2500V兆欧表测量;对额定电压为35KV,容量800一6300KV.A的电力变压器,用5000V兆欧表测量。测量时,将被测绕组接在兆欧表的L端,非被测量绕组和外壳一起接至E端,为使测量准确,可在被测绕组套管的上部套一屏蔽圈,接至G端。转动兆欧表摇柄,摇经1分钟后读取数值为绕组的绝缘电阻,记为R60。

4.2吸收比的测量试验

所谓吸收比指的是用兆欧表测绝缘电阻时，持续时间60s与15s的绝缘电阻的比值，通常表示为R60″/R15″.实践证明，用吸收比的大小来检查变压器绝缘的整体受潮、脏污或贯穿性缺陷比用绝缘电阻有效。在10~30℃的温度下，变压器绝缘的吸收比一般不低于1.3或极化指数不低于1.5，吸收比越小则绝缘质量越差。

5局部放电检测方法

5.1局部放电检测

变压器故障的原因之一是介质击穿，其原因主要是局部放电，它导致绝缘恶化乃击穿。随着变压器故障诊断技术的发展，人们逐步认识到局部放电是变压器诸多故障和事故的根源，因而局部放电的测试越来越受到重视，近年来我国110KV以上电力变压器事故中有一半以上属于正常运行电压下发生匝间短路等原因，也是局部放电所致，因此把局部放电测量作为变压器安装和大修的必试项目之一，这对于变压器状态检测和故障诊断将十分有效.

5.2局部放电检测方法

随着变压器故障诊断技术的发展，人们越来越认识到，局部放电是变压器诸多有机绝缘材料故障和事故的根源，因而该技术得到了迅速发展，出现了多种测量方法和实验装置。

电测法

电测法：利用示波器、局部放电仪或无线电干扰仪，查找放电的波形或无线电干扰程度。电测法的灵敏度较高，测到的是视在放电量，分辨率可达几皮库(pc).

超声测法

电测法利用检测放电中出现的超声波，并将声波转换为电信号，录在磁带上进行分析。超声测法的灵敏度较低，大约几千皮库，它的优点是抗干扰性能好，且可“定位”。有的利用电信号和声信号的传递时间差异，可以估计探测点到放电点的距离。

化学测试法

检测溶解油内各种气体的含量及增减变化规律。此法在运行检测上十分适用，简称“色谱分析”。化学测法对局部过热或电弧放电很灵敏，但对局部放电灵敏度不高。而且只要的是观察其趋势，例如几天测一次，就可发现油中气体的组成、比例及数量的变化，从而判定有无局部放电或局部过热。

结论

综上所述，我们应在日常工作中对电力设备预防性试验的各项测试方法进行理论上的深入研究及实践经验的有效积累，只有科学、客观地进行预防性试验工作，才能使电气设备预防性试验发挥积极有效的作用，及时准确的判断电气设备健康状态，及时排除隐患，防止电气故障扩大和设备的损坏，保证电网的安全、稳定运行。

参考文献:

[1]陈华刚.电气设备预防性试验及诊断技术[M]北京中国水利水电出版社2001年版